火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空,设向上的加速度a=5m/s2,宇宙飞船中用弹簧秤悬挂一个质量为m=9kg的物体,当飞船升到某高度时,弹簧秤示数为85N,那么此时飞船距地面的
问题描述:
火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空,设向上的加速度a=5m/s2,宇宙飞船中用弹簧秤悬挂一个质量为m=9kg的物体,当飞船升到某高度时,弹簧秤示数为85N,那么此时飞船距地面的高度是多少(地球半径R=6400km,地球表面重力加速度g=10m/s2)?
答
升空到距地h高处,对飞船中的物体进行受力分析,运用牛顿第二定律列出等式:
F-mg'=ma,
又由于万有引力近似等于物体重力得:
开始升空时:mg=G
,Mm R2
在h高处时:mg'=G
,Mm (R+h)2
由以上三式解得h=
=3200kmR 2
答:此时飞船距地面的高度是3200km.