“神舟”六號載人飛船在空中環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),某次經(jīng)過赤道的正上空P點(diǎn)時(shí),對應(yīng)的經(jīng)線為西經(jīng)157.5°線,飛船繞地球轉(zhuǎn)一圈后,又經(jīng)過赤道的正上空P點(diǎn),此時(shí)對應(yīng)的經(jīng)線為經(jīng)度180°.已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為T0
(1)求載人飛船的運(yùn)動(dòng)周期;
(2)求飛船運(yùn)行的圓周軌道離地面高度h的表達(dá)式.(用T0、g和R表示).
分析:因題目中是將神舟”六號載人飛船與地球自轉(zhuǎn)周期相比較,有時(shí)間和角度的關(guān)系求出飛船的周期;根據(jù)萬有引力定律分別對地球表面物體和飛船列出方程進(jìn)行求解即可.
解答:解:(1)飛船轉(zhuǎn)一周,地球轉(zhuǎn)動(dòng)△θ=180°-157.5°
知飛船運(yùn)動(dòng)周期為T=
△θ
360o
T0=
1
16
T0

   (2)用r表示飛船圓軌道半徑,M表示地球質(zhì)量,m表示飛船質(zhì)量,T表示飛船運(yùn)行的周期,由萬有引力定律和牛頓定律得 
G
Mm
r2
=m
4π2
T
r
   ①
對地球表面上的物體m0,有  
m0g=G
Mm0
R2
      ②
其中r=R+h                           
由①②解得軌道高度h=
3
gR2T20
1024π2
-R

即飛船運(yùn)行的圓軌道離地高度為h=
3
gR2T20
1024π2
-R
點(diǎn)評:本題要掌握萬有引力的作用,天體運(yùn)動(dòng)中萬有引力等于向心力,地球表面忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí)萬有引力等于重力,利用兩個(gè)公式即可解決此問題.只是計(jì)算和公式變化易出現(xiàn)錯(cuò)誤.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

我國發(fā)射的“神舟六號”載人飛船,與“神舟五號”飛船相比,它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

2005年10月12日,我國成功地發(fā)射了“神舟”六號載人宇宙飛船,飛船進(jìn)入軌道運(yùn)行若干圈后成功實(shí)施變軌進(jìn)入圓軌道運(yùn)行.經(jīng)過了近5天的運(yùn)行后,飛船的返回艙順利降落在預(yù)定地點(diǎn).設(shè)“神舟”六號載人飛船在圓軌道上繞地球運(yùn)行n圈所用的時(shí)間為t,若地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,求飛船的圓軌道離地面的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?陽江一模)2005年10月12日,我國成功地發(fā)射了“神舟”六號載人宇宙飛船,飛船進(jìn)入軌道運(yùn)行若干圈后成功實(shí)施變軌進(jìn)入圓軌道運(yùn)行,經(jīng)過了近5天的運(yùn)行后,飛船的返回艙順利降落在預(yù)定地點(diǎn).設(shè)“神舟”六號載人飛船在圓軌道上繞地球運(yùn)行n圈所用的時(shí)間為t,若地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,求:
(1)飛船的圓軌道離地面的高度;
(2)飛船在圓軌道上運(yùn)行的速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

北京2005年10月12日電 神舟再度飛天,中華續(xù)寫輝煌.北京時(shí)間10月12日9時(shí)9分52秒,我國自主研制的神舟六號載人飛船,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空后,準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道.神舟六號載人飛船的飛行,是我國第二次進(jìn)行載人航天飛行,也是我國第一次將兩名航天員(費(fèi)俊龍、聶海勝)同時(shí)送上太空.則:
(1)當(dāng)返回艙降到距地面30km時(shí),回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)工作,相繼完成拉出天線、拋掉底蓋等一系列動(dòng)作.當(dāng)返回艙距地面20km時(shí),速度減為200m/s而勻速下落,此階段重力加速度為g'(且近似認(rèn)為不變),所受空氣的阻力為f=
12
ρv2S
,其中ρ為大氣的密度.v是返回艙的運(yùn)動(dòng)速度,S為阻力作用的面積.試寫出返回艙在速度為v時(shí)的質(zhì)量表達(dá)式
(2)當(dāng)返回艙降到距地面10km時(shí),打開面積為1200㎡的降落傘,直到速度降到8.0m/s后又勻速下降.為實(shí)現(xiàn)軟著陸(即著陸時(shí)返回艙的速度為0),當(dāng)返回艙離地面1.2m時(shí)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,返回艙此時(shí)的質(zhì)量為2.7×103㎏,取g=10m/s2(反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后,空氣的阻力不計(jì),可認(rèn)為返回艙做勻減速直線運(yùn)動(dòng)).求平均反沖推力的大小和反沖發(fā)動(dòng)機(jī)對返回艙做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?浦東新區(qū)一模)2005年10月12日9時(shí)“神舟六號”載人飛船發(fā)射升空,進(jìn)入預(yù)定軌道后繞地球自西向東作勻速圓周運(yùn)動(dòng),每90min轉(zhuǎn)一圈.航天員費(fèi)俊龍、聶海勝在軌道艙作了許多科學(xué)實(shí)驗(yàn),10月17日凌晨4時(shí)33分返回艙成功著陸.著地前1.5m返回艙底座發(fā)動(dòng)機(jī)開始向下噴氣,返回艙垂直著地,“神舟六號”航天實(shí)驗(yàn)圓滿完成.關(guān)于“神舟六號”下列說法正確的是( 。

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