Question

2003年10月25日，我国成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟五号”．火箭全长58.3m，起飞质量为479.8t，火箭点火升空，飞船进入预定轨道．“神舟五号”环绕地球飞行14圈约用时间21h．飞船点火竖直升空时，航天员杨利伟感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍．飞船进入轨道后，杨利伟还多次在舱内飘浮起来．假设飞船运行的轨道是圆形轨道．(地球半径R取，地面重力加速度g取，计算结果取两位有效数字)

(1)试分析航天员在舱内“飘浮起来”的现象产生的原因；

(2)求火箭点火发射时，火箭的最大推力；

(3)估算飞船运行轨道距离地面的高度．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)航天员随舱做圆周运动，万有引力用来提供圆周运动的向心力，航天员对支撑物的压力为零，故航天员“飘浮起来”是一种失重现象； (2)火箭点火时，航天员受重力和支持力作用且N=5mg，此时有：N－mg=ma，解得：a=4g，此加速度即火箭起飞时的加速度，对火箭进行受力分析，列方程：F－Mg=Ma，解得火箭的最大推力：； (3)飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力是其向心力：，由此可估算出h．