题目内容
我国“神州七号”飞船成功地将三名宇航员送入太空并安全返回.如果把“神州七号”载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动,宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动周期为T,且已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力恒量为G.根据以上数据可确定的物理量有( )
分析:飞船绕地球做匀速圆周运动,根据地球对飞船的万有引力提供飞船的向心力和地球表面万有引力等于重力列出等式求解.
解答:解:A、飞船绕地球做匀速圆周运动,地球对飞船的万有引力提供飞船的向心力,
=m
r=
,r为轨道半径.
根据地球表面万有引力等于重力得:
=mg
解得:r=
①
由等式
=m
和等式①可以求出地球的质量M.故A正确
B、根据v=
和等式①可以求出飞船线速度的大小,故B正确
C、由于不知道飞船的质量,所以无法求出飞船所需的向心力,故C错误
D、r=
=R+h
所以飞船离地面的高度h=
-R,故D正确
故选:ABD.
| GMm |
| r2 |
| 4π2r |
| T2 |
r=
| 3 |
| ||
根据地球表面万有引力等于重力得:
| GMm |
| R2 |
解得:r=
| 3 |
| ||
由等式
| GMm |
| r2 |
| 4π2r |
| T2 |
B、根据v=
| 2πr |
| T |
C、由于不知道飞船的质量,所以无法求出飞船所需的向心力,故C错误
D、r=
| 3 |
| ||
所以飞船离地面的高度h=
| 3 |
| ||
故选:ABD.
点评:解决飞船、人造地球卫星类型的问题常常建立这样的模型:卫星绕地球做匀速圆周运动,地球对卫星的万有引力提供卫星所需要的向心力.常常是万有引力定律与圆周运动知识的综合应用.
练习册系列答案
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2008年9月25日,我国利用“神州七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空.设宇航员测出自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T,离地高度为H,已知地球半径为R,则根据T、H、R和引力常量G,能计算出的物理量有( )
| A、地球的质量 | B、飞船的质量 | C、飞船线速度的大小 | D、飞船所需的向心力 |