Question

一物體在地球表面重16N，它掛在彈簧秤下端在以5m/s²的加速度加速上升的火箭中的視重為9N，則此時物體所受的重力為

1N

，火箭離地球表面的距離為地球半徑的

3

倍（地球表面g=10m/s²）

Answer 1

分析：對靜止在地球表面的物體進行受力分析，得出物體在地球表面的重力．
該物體放在火箭中，對物體進行受力分析，注意此時物體所受的重力與在地球表面不相等．
運用牛頓第二定律求出在火箭中，物體的重力．
由于不考慮地球自轉的影響，根據(jù)萬有引力等于重力求出此時火箭距地面的高度．

解答：解：（1）對靜止在地球表面的物體進行受力分析，物體受重力和彈簧的拉力F．
G₀=mg=F=16N．
其中g為地球表面的重力加速度，取10m/s²
得出物體質量m=1.6Kg．
該物體放在火箭中，對物體進行受力分析，物體受重力和彈簧的拉力T．
火箭中以a=5m/s²的加速度勻加速豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律得：
T-G′=ma    
解得：G′=1N．
（2）由于不考慮地球自轉的影響，根據(jù)萬有引力等于重力得出：
在地球表面：G₀=

GMm

R2

  
在航天器中：G′=

GMm

r2

則

R2

r2

=

G′

G0

=

1

16

所以r=4R 
即此時火箭距地高度為h=r-R=3R．
故答案為：1，3．

點評：把星球表面的物體運動和天體運動結合起來是考試中常見的問題．
重力加速度g是天體運動研究和天體表面宏觀物體運動研究聯(lián)系的物理量．