2012年6月16日18時(shí)37分24秒,執(zhí)行我國首次載人交會對接任務(wù)的神舟九號飛船,從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空.這次載人航天的一項(xiàng)重要任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)與目標(biāo)飛行器的手控對接.最終組合體將在圓形軌道上運(yùn)動.如圖所示,是北京航天控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅飛船運(yùn)行軌跡圖,它記錄了神舟九號飛船在地球表面垂直投影的位置變化;圖中表示在一段時(shí)間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈,依次飛經(jīng)中太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④,圖中分別標(biāo)出了各地點(diǎn)的經(jīng)緯度(如:在軌跡①通過赤道時(shí)的經(jīng)度為西經(jīng)157.5°,繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過赤道時(shí)經(jīng)度為180°…).

(1)根據(jù)以上信息,“神舟”九號搭載的三名宇航員在24h內(nèi)可以見到日落日出的次數(shù)應(yīng)為多少?
(2)設(shè)飛船離地面的高度為h,地球的半徑為R,地面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T.宇航員在地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)可以看到的”日出”次數(shù)n為多少?(用所給的字母表示)
分析:本題的難點(diǎn)是根據(jù)圖示信息求出飛船每運(yùn)行一周,地球自轉(zhuǎn)角度為180°-157.5°=22.5°,然后再根據(jù)比例求出飛船運(yùn)行周期.
解答:解:(1)分析圖示信息可知,飛船每運(yùn)行一周,地球自轉(zhuǎn)角度為180°-157.5°=22.5°
則飛船運(yùn)行的周期為T0=
22.5
360
×24×3600=5400s=90min

故宇航員在24 h內(nèi),看到的日出日落次數(shù)為n=24×60/90=16次.
故根據(jù)以上信息,“神舟”九號搭載的三名宇航員在24h內(nèi)可以見到日落日出的次數(shù)應(yīng)為16次.
(2)對飛船有
GMm
(R+h
)
2
 
=m(R+h)(
T
 
0
)
2
 

在地面附近有mg=
GMm
R
2
 
②,聯(lián)立①②可得
T
 
0
=2π
(R+h
)
3
 
gR
2
 
,所以宇航員在一天內(nèi)可以看到的次數(shù)為n=
T
T
 
0
=
T
gR
2
 
(R+h
)
3
 

故宇航員在地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)可以看到的”日出”次數(shù)n為
T
gR
2
 
(R+h
)
3
 
點(diǎn)評:關(guān)于衛(wèi)星類問題需靈活運(yùn)用
GMm
r
2
 
=mr(
T
)
2
 
及地面附近
GMm
R
2
 
=mg.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?湛江一模)2012年6月16日,劉旺、景海鵬、劉洋三名宇航員搭乘“神舟九號”飛船飛向太空.6月24日執(zhí)行手動載人交匯對接任務(wù)后,于29日10時(shí)03分乘返回艙安全返回.返回艙在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn),如圖所示.關(guān)于返回艙的運(yùn)動,下列說法中正確的有( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?天河區(qū)一模)如圖是我國于2011年9月29日發(fā)射的“天宮一號A”目標(biāo)飛行器和2012年6月16日發(fā)射的“神舟九號B”飛船交會對接前共面近圓軌道示意圖.下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

2012年6月16日18時(shí)37分,神舟九號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空.2012年6月18日11時(shí)左右轉(zhuǎn)入自主控制飛行,14時(shí)左右與天宮一號實(shí)施自動交會對接.這是中國實(shí)施的首次載人空間交會對接.開始對接前,天宮一號在高軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動,神舟九號飛船在低軌道以7.9km/s的速度繞地球做勻速圓周運(yùn)動.要實(shí)現(xiàn)成功對接以下說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)2012年6月16日,“神舟九號”飛船成功發(fā)射進(jìn)入預(yù)定軌道;6月16日,“神舟九號”與“天宮一號”自動對接,景海鵬、劉旺、劉洋三位宇航員進(jìn)入“天宮一號”;6月24日“神舟九號”與“天宮一號”成功分離,并于12時(shí)50分左右,由劉旺實(shí)行手控交會對接,完美成功.
(1)在長征火箭運(yùn)載下,“神舟九號”飛船加速升空時(shí)處于
 
狀態(tài);“神舟九號”與“天宮一號”對接后一起繞地球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)處于
 
狀態(tài)(均選填“超重”或“失重”);
(2)景海鵬、劉旺、劉洋三位宇航員進(jìn)入“天宮一號”后要完成一系列的科學(xué)實(shí)驗(yàn),下列各種現(xiàn)象有可能發(fā)生的是
 

A.用水銀氣壓計(jì)測量“天宮一號”內(nèi)部的大氣壓
B.用溫度計(jì)測量“天宮一號”內(nèi)部的溫度
C.利用舉杠鈴鍛煉身體
D.利用天平測量實(shí)驗(yàn)藥品的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

2012年6月16日18時(shí)37分,搭載“神舟九號”飛船的“長征二號F”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,并獲得了圓滿成功,劉洋成為我國第一位女航天員.下列說法正確的是( 。

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