题目内容
2008年9月25日21时10分04秒,“神舟”七号从酒泉卫星发射中心成功发射升空.20分钟后,“神舟”七号飞船已经进入远地点347公里、近地点200公里的预定椭圆轨道,9月26日凌晨4点,飞船在成功变轨之后,进入343公里的近圆轨道,如图所示.
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“神舟”七号的发射由国家卫星气象中心负责提供空间天气保障,国家气象中心利用了风云四号同步卫星进行气象测控.已知风云四号同步卫星离地的高度为3.6×104km.(地球的半径为6.4×103km,地球表面的重力加速度g取10m/s2)
请根据以上材料回答下列问题:
(1)“神舟”七号飞船在圆轨道上运行时,质量为120kg的舱外航天服所受重力的大小;
(2)“神舟”七号飞船在椭圆轨道上运行时的周期.(保留两位有效数字)
答案:(1)1081N (2)1.5h
解析:(1)在地球表面的重力加速度为g,则有gR2=GM
在圆轨道处的重力加速度为g′,则有g′(R+h1)2=GM
在圆轨道上运行时舱外航天服所受重力为G′=mg′
联立各式代入数据解得G′≈1081N
(2)风云四号卫星的周期为T0=24h
轨道半径为r0=R+h=4.24×104km
“神舟”七号飞船在椭圆轨道上运行时的半长轴为
a=
km=6673.5km
设“神舟”七号飞船在椭圆轨道上运行的周期为T,则由开普勒第三定律得
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联立解得T=![]()
=
×
h≈1.5h
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