题目内容
开普勒第三定律也适用于神州七号飞船的变轨运动.如图所示,飞船与火箭分离后进入预定近地圆形轨道飞行,某一时刻飞船在近地点启动发动机加速,经过较短时间后飞船速度增大并转移到与地球表面相切的椭圆轨道,飞船在远地点再一次点火加速,将沿半径为 r 的圆形轨道绕地球运动,设地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,若不计空气的阻力,试求,神州七号从近地点运动到远地点的时间(变轨时间).
【答案】分析:根据万有引力提供向心力、重力等于万有引力和开普勒第三定律联合列方程即可求解.
解答:解:当飞船沿半径为r的圆形轨道绕地球运动时,根据万有引力提供向心力,有

所以
…①
根据开普勒第三定律:
,有
…②
又因为:∵
…③
由①②③解得:

答:神州七号从近地点运动到远地点的时间为
.
点评:此题不仅考查有引力提供向心力、重力等于万有引力的关系式,而且要理解开普勒第三定律,并会运用它来解题.
解答:解:当飞船沿半径为r的圆形轨道绕地球运动时,根据万有引力提供向心力,有
所以
根据开普勒第三定律:
又因为:∵
由①②③解得:
答:神州七号从近地点运动到远地点的时间为
点评:此题不仅考查有引力提供向心力、重力等于万有引力的关系式,而且要理解开普勒第三定律,并会运用它来解题.
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