2003年10月15日，我國成功發(fā)射了第一艘載人宇宙飛船“神舟”五號．火箭全長58.3m，起飛重量479． 8t，火箭點火升空，飛船進入預定軌道．“神舟”五號環(huán)繞地球飛行14圈約用時間21h．飛船點火豎直升空時，航天員楊利偉感覺“超重感比較強”，儀器顯示他對座艙的最大壓力等于他體重的5倍．飛船進入軌道后，楊利偉還多次在艙內(nèi)飄浮起來．假設飛船運行的軌道是圓形軌道．（地球半徑R取6． 4×103 km，地面重力加速度g取10m/s2，計算結(jié)果取二位有效數(shù)字）
（1）求火箭點火發(fā)射時，火箭的最大推力．
（2）估算飛船運行軌道距離地面的高度．
分析：根據(jù)牛頓第二定律解出航天員的加速度，此加速度也是飛船的加速度，再對飛船列牛頓第二定律，解出其所需的推力；研究飛船繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式表示出周期，再根據(jù)已知量周期找出未知量軌道半徑．
解答：解：（1）火箭點火時，航天員受重力和支持力作用，支持力為N=5mg，
由牛頓第二定律：N-mg=ma，
解得a=4 g．
此加速度即火箭起飛時的加速度，火箭受到向上的推力F與向下的重力；
由牛頓第二定律：F-Mg=Ma，
解得火箭的最大推力為F=2.4×107N．
（2）飛船繞地球做勻速圓周運動，
萬有引力提供向心力：G
M地m
(R+h)2
=m
4π2
T2
(R+h)，
在地球表面，萬有引力與重力近似相等，得G
M地m
R2
=mg，，
又T=1.5h=5.4×103s．
 解得h=3.1×102 km．
（1）火箭點火發(fā)射時，火箭的最大推力2.4×107N．
（2）估算飛船運行軌道距離地面的高度3.1×102 km．
點評：注意此類題目解題關鍵是抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、角速度、周期和向心力的表達式，再進行討論．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

2003年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送入太空．飛船繞地球飛行的周期是91.64分，根據(jù)以上消息近似地把飛船運動看做繞地球做勻速圓周運動．試估算飛船距地面的高度．（已知：地球質(zhì)量為6.0×1024kg，地球的半徑R為6.4×103km）

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科目：高中物理 來源： 題型：

我國發(fā)射的“神舟”五號飛船于2003年10月15日上午9：00在酒泉載人航天發(fā)射場發(fā)射升空．按預定計劃在太空飛行了接近21小時，環(huán)繞地球14圈，在完成預定空間科學和技術試驗任務后北京時間10月16日6時07分在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準確著陸．試回答下列問題：
（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估計飛船的軌道半徑約是通訊衛(wèi)星軌道半徑的多少倍？（保留根號）
（2）當返回艙降到距地面10km時，回收著陸系統(tǒng)啟動工作，彈出傘艙蓋后，連續(xù)完成拉出引導傘、減速傘、和主傘動作，主傘展開面積足有1200㎡由于空氣阻力作用有一段減速下落過程，若空氣阻力與速度的平方成正比，這一過程的收尾速度為14m/s．已知返回艙的質(zhì)量為8t，則當返回艙速度為42m/s時的加速度為多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

2003年10月15日，隨著“神州五號”載人飛船的發(fā)射升空，設飛船在離地面高度為h，在一圓形軌道上做勻速圓周運動，地球半徑R，地球表面重力加速度為g．
求：（1）飛船在軌道上運行的速度大�。�
（2）飛船運行的周期？

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科目：高中物理 來源： 題型：

2003年10月15日我國成功發(fā)射了“神舟五號”飛船，總質(zhì)量為7790公斤，它在太空飛行14圈、歷時21小時斤，成功返回：2005年10月12日又成功發(fā)射了“神舟六號”，總質(zhì)量為8噸多，它在太空飛行77圈、歷時115小時33分后，成功返回．假定兩飛船的運動近似為勻速圓周運動，兩飛船的運行周期近似相等．比較兩飛船的飛行情況可知（　�。�
A、兩者運行時的角速度相等B、兩者運行的離地面的高度相等C、兩者運行時的向心加速度大小相等D、兩者運行時受到的萬行引力大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

我國于2003年10月15日成功發(fā)射并回收了“神舟”五號載入飛船，已知“神舟”五號繞地球飛行了14圈共歷時約21小時，試計算飛船飛行軌道離地面的平均高度．取地球半徑R=6400km，g=10m/s2．設飛船飛行14圈都做相同的圓軌道運行．

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