Question

2003年10月15日，我国用“长征”二号F运载火箭成功地将“神舟”五号载人飞船送入预定轨道（距离地面高度约340 km），飞船绕地球飞行14圈后，约用时21小时，于16日6时23分成功返回地球．我国首位造访太空的飞行员杨利伟自主出舱．这标志着我国已经成为世界上第三个独立自主地完整掌握载人航天、有能力将人送入太空的国家，这再次证明中国有能力攀登世界科技高峰，自立于世界民族之林．

（1）“神舟”五号飞船的轨道半径是多少？其运行速度多大？（地球质量为6.0×10²4 kg，地球半径为6.4×10⁶ m）

（2）飞船在竖直向上发射升空阶段、进入轨道绕地球做匀速圆周运动阶段和返回地球竖直向下加速下降阶段，杨利伟分别处于什么状态（    ）

A．超重，完全失重，失重                    B．超重，完全失重，超重

C．超重，失重，完全失重                    D．失重，完全失重，超重

Answer 1

解析：（1）轨道半径r=R+h=6.74×10⁶ m，飞船在半径为r的轨道上做匀速圆周运动，由牛顿第二定律和万有引力定律得=，所以v==7.7 km/s.

（2）飞船在竖直向上发射升空阶段加速度向上，处于超重状态，在轨道上做匀速圆周运动，万有引力全部用来提供向心力，处于完全失重状态，返回地球竖直向下加速阶段，加速度向下，且有空气阻力，加速度小于重力加速度故处于失重状态．故选项A正确．

答案：（1）6.74×10⁶ m  7.7 km/s  （2）A