题目内容
2011年11月3日,神舟八号飞船首次成功与天宫一号实现交会对接,为中国航天第三步建设空间站做好了准备,实现了我国空间技术发展的重大跨越.若已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h.地球半径为R,地球表面的重力加速度为g.求飞船在该圆轨道上运行时:(1)速度v的大小和周期T.
(2)速度v与第一宇宙速度的比值.
【答案】分析:(1)飞船在地球上空的圆轨道上运行时,靠万有引力提供向心力,结合地球表面物体重力等于所受的万有引力,求出速度和周期的大小.
(2)第一宇宙速度是贴近地球表面做圆周运动的速度,根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的大小,从而得出速度v与第一宇宙速度的比值.
解答:解:(1)根据万有引力提供向心力有:
根据万有引力等于重力有:
解得:
T=
.
(2)设第一宇宙速度为v1,
有:
,解得:
.
则:
.
答:(1)速度v的大小和周期T分别为
、
.
(2)速度v与第一宇宙速度的比值为
.
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,以及掌握黄金代换式GM=gR2.
(2)第一宇宙速度是贴近地球表面做圆周运动的速度,根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的大小,从而得出速度v与第一宇宙速度的比值.
解答:解:(1)根据万有引力提供向心力有:
根据万有引力等于重力有:
解得:
T=
(2)设第一宇宙速度为v1,
有:
则:
答:(1)速度v的大小和周期T分别为
(2)速度v与第一宇宙速度的比值为
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,以及掌握黄金代换式GM=gR2.
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