Question

一組太空人乘坐太空穿梭機(jī)去修理位于離地球表面h的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H，機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭，而望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)公里處．如圖所示，設(shè)G為引力常量而M為地球質(zhì)量(已知地球半徑為R)．

(1)在穿梭機(jī)內(nèi)，一質(zhì)量為m的太空人的視重是多少？

(2)計(jì)算軌道上的重力加速度及穿梭機(jī)在軌道上的速率和周期；

(3)穿梭機(jī)須要想追上望遠(yuǎn)鏡，請你定性分析說明穿梭機(jī)該怎么運(yùn)動．(先說明怎么運(yùn)動，然后說明理由)

Answer 1

答案：
解析：

(1)穿梭機(jī)內(nèi)的人處于完全失重狀態(tài)，故視重為零．　4分 　　(2)由得故軌道處的重力角速度為 　　　3分 　　由得　3分；周期　3分 　　(3)先減速減小半徑進(jìn)入較小的軌道，后加速以較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡．由知，穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道必須有萬有引力大于穿梭機(jī)做圓周運(yùn)動所需的向心力，故當(dāng)v減小時(shí)，才減小，這時(shí)，使穿梭機(jī)的軌道半徑減小．進(jìn)入較小軌道時(shí)速度要增加，轉(zhuǎn)動的角速度增加，在適當(dāng)?shù)奈恢迷僭黾铀�的速度，穿梭機(jī)向外運(yùn)動追上望遠(yuǎn)鏡．5分