2003年10月15日,我国第一位航天员杨利伟乘我国自行研制的“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球飞行14圈,次日在内蒙古安全降落.这次为期21小时的太空之旅,使中国继美国、俄罗斯之后世界上第三个能独立自主进行载人航天飞行的国家.设“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球做匀速圆周运动,飞行14圈所需要时间21小时.已知地面的重力加速度g=π2m/s2地球的半径R=6400千米.试求:(1)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的周期T(2)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的最大高度?(取29813=6.7)

问题描述:

2003年10月15日,我国第一位航天员杨利伟乘我国自行研制的“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球飞行14圈,次日在内蒙古安全降落.这次为期21小时的太空之旅,使中国继美国、俄罗斯之后世界上第三个能独立自主进行载人航天飞行的国家.
设“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球做匀速圆周运动,飞行14圈所需要时间21小时.已知地面的重力加速度g=π2m/s2地球的半径R=6400千米.
试求:(1)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的周期T
(2)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的最大高度?(取298

1
3
=6.7)

(1)“神舟五号”飞船绕地球运动的周期为:T=2114=1.5h(2)万有引力提供向心力,有:GMmr2=m(2πT)2rr=R+h解得:h=3GMT24π2−R    ①物体地面的重力近似等于物体在地面时的万有引力:GMmR2=mg...
答案解析:(1)由“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球做匀速圆周运动,飞行14圈所需要时间21小时,可得“神舟五号”飞船环绕地球飞行的周期T.
(2)由万有引力提供向心力的周期表达式,和地面万有引力等于重力,可得飞船离地高度.
考试点:万有引力定律及其应用;向心力.
知识点:万有引力应用问题通常要抓住合力提供向心力列式求解,同时本题要注意时间单位的换算.注意看清是求高度,而不是轨道半径.