题目内容

“神舟”六号载人飞船在空中环绕地球做匀速圆周运动，某次经过赤道的正上空P点时，对应的经线为西经157.5°线，飞船绕地球转一圈后，又经过赤道的正上空P点，此时对应的经线为经度180°．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T0．
（1）求载人飞船的运动周期；
（2）求飞船运行的圆周轨道离地面高度h的表达式．（用T0、g和R表示）．
分析：因题目中是将神舟”六号载人飞船与地球自转周期相比较，有时间和角度的关系求出飞船的周期；根据万有引力定律分别对地球表面物体和飞船列出方程进行求解即可．
解答：解：（1）飞船转一周，地球转动△θ=180°-157.5°
知飞船运动周期为T=
△θ
360o
T0=
1
16
T0
   （2）用r表示飞船圆轨道半径，M表示地球质量，m表示飞船质量，T表示飞船运行的周期，由万有引力定律和牛顿定律得 
G
Mm
r2
=m
4π2
T
r   ①
对地球表面上的物体m0，有  
m0g=G
Mm0
R2
      ②
其中r=R+h                           
由①②解得轨道高度h=
3
gR2T20
1024π2
-R
即飞船运行的圆轨道离地高度为h=
3
gR2T20
1024π2
-R
点评：本题要掌握万有引力的作用，天体运动中万有引力等于向心力，地球表面忽略地球自转时万有引力等于重力，利用两个公式即可解决此问题．只是计算和公式变化易出现错误．
练习册系列答案
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我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
2005年10月12日，我国成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船，飞船进入轨道运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行．经过了近5天的运行后，飞船的返回舱顺利降落在预定地点．设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，求飞船的圆轨道离地面的高度．
（2008?阳江一模）2005年10月12日，我国成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船，飞船进入轨道运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行，经过了近5天的运行后，飞船的返回舱顺利降落在预定地点．设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：
（1）飞船的圆轨道离地面的高度；
（2）飞船在圆轨道上运行的速率．
北京2005年10月12日电 神舟再度飞天，中华续写辉煌．北京时间10月12日9时9分52秒，我国自主研制的神舟六号载人飞船，在酒泉卫星发射中心发射升空后，准确进入预定轨道．神舟六号载人飞船的飞行，是我国第二次进行载人航天飞行，也是我国第一次将两名航天员（费俊龙、聂海胜）同时送上太空．则：
（1）当返回舱降到距地面30km时，回收着陆系统启动工作，相继完成拉出天线、抛掉底盖等一系列动作．当返回舱距地面20km时，速度减为200m/s而匀速下落，此阶段重力加速度为g'（且近似认为不变），所受空气的阻力为f=
12
ρv2S，其中ρ为大气的密度．v是返回舱的运动速度，S为阻力作用的面积．试写出返回舱在速度为v时的质量表达式
（2）当返回舱降到距地面10km时，打开面积为1200㎡的降落伞，直到速度降到8.0m/s后又匀速下降．为实现软着陆（即着陆时返回舱的速度为0），当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火，返回舱此时的质量为2.7×103㎏，取g=10m/s2（反冲发动机点火后，空气的阻力不计，可认为返回舱做匀减速直线运动）．求平均反冲推力的大小和反冲发动机对返回舱做的功．
（2006?浦东新区一模）2005年10月12日9时“神舟六号”载人飞船发射升空，进入预定轨道后绕地球自西向东作匀速圆周运动，每90min转一圈．航天员费俊龙、聂海胜在轨道舱作了许多科学实验，10月17日凌晨4时33分返回舱成功着陆．着地前1.5m返回舱底座发动机开始向下喷气，返回舱垂直着地，“神舟六号”航天实验圆满完成．关于“神舟六号”下列说法正确的是（　　）

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