Question

7．一火箭从地面由静止开始以5m/s²的加速度匀加速上升，火箭中有一质量为1.6kg的科考仪器．在上升到距地面的高度等于为地球的半径时，则此时科考仪器的视重为（地表面处重力加速度g取10m/s²）（　　）

• A． 0
• B． 8N
• C． 12N
• D． 24N

Answer 1

分析 该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，注意此时物体所受的重力与在地球表面不相等．由万有引力定律求出物体受到的万有引力，运用牛顿第二定律求出在火箭中物体受到的支持力．

解答 解：一物体的质量为1.6kg，当火箭离地球表面的距离等于地球半径处时，它受到的万有引力是：$F=\frac{GMm}{{r}^{2}}=\frac{GMm}{{（R+R）}^{2}}=\frac{1}{4}•\frac{GMm}{{R}^{2}}$
在地面上时，${F}_{0}=\frac{GMm}{{R}^{2}}=16$N
所以：F=4N
物体受到的支持力：F_N-F=ma
所以：F_N=F+ma=4+1.6×5=12N
根据牛顿第三定律可知，物体对地面的压力也是12N．则物体的视重是12N．故C正确，ABD错误
故选：C

点评 把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题．重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．