Question

【題目】2016年10月19日，我國發(fā)射的“神舟”十一號載人飛船與“天宮“二號空間實驗室成功實現(xiàn)自動交會對接，如圖1所示．隨后，航天員景海鵬、陳冬先后進入天宮二號空間實驗室，開啟30天的太空生活，將在艙內(nèi)按計劃開展相關(guān)空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗．
為了簡化問題便于研宄，將“天宮”二號 繞地球的運動視為勻速圓周運動（示意圖如圖2所示）．已知“天宮”二號距地面的高度為h，地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，引力常量為G．求：

（1）“天宮”二號繞地球的運動的線速度大��；
（2）“天宮二號繞地球的運動周期；
（3）一些在地面上很容易完成的實驗，在太空失重的環(huán)境中卻難以完成，如用沉淀法將水中的泥沙分離．請你寫出一個類似的實驗．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根據(jù)萬有引力提供向心力，有：

解得：

答：“天宮”二號繞地球的運動的線速度大小為 ；

（2）

解：根據(jù)萬有引力提供向心力，有：

解得：

答：“天宮二號繞地球的運動周期為 ；

（3）

解：如用天平測物體的質(zhì)量、用單擺測重力加速度、用重錘下落驗證機械能守恒等等．

答：一些在地面上很容易完成的實驗，在太空失重的環(huán)境中卻難以完成，如用沉淀法將水中的泥沙分離．請你寫出一個類似的實驗：如用天平測物體的質(zhì)量、用單擺測重力加速度、用重錘下落驗證機械能守恒等等

【解析】（1）根據(jù)萬有引力提供向心力求“天宮”二號繞地球的運動的線速度大小；（2）根據(jù)萬有引力提供向心力求“天宮二號繞地球的運動周期；（3）如用天平測物體的質(zhì)量、用單擺測重力加速度、用重錘下落驗證機械能守恒等等實驗在失重環(huán)境下無法進行
【考點精析】本題主要考查了萬有引力定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識點，需要掌握應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運動：把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向；應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當(dāng)?shù)墓�式進行分析或計算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算才能正確解答此題．