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“神舟”五号载人飞船飞行的第五圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342km的圆形轨道.已知地球的半径R=6.37×103km,地面处的重力加速度g=10m/s2.试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T公式(用h、R、g表示),然后计算周期T的数值(保留两位有效数字).

答案:见详解
解析:

设地球的质量为M,飞船的质量为m,速度为v,圆轨道的半径为r,由万有引力定律和牛顿第二定律,有=mT=;同时地面附近=mg

由已知条件r=R+h

解以上各式得T=2

代入数值,得T=5.4×103s

 


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科目:高中物理 来源: 题型:

神舟五号载人飞船在距地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地面附近的重力加速度大小为g,引力常量为G.试求:
(1)地球的质量M;
(2)飞船在上述圆轨道上运行的周期T.

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科目:高中物理 来源: 题型:

2003年10月15日9时整,搭载的“神舟”五号载人飞船发射成功,9时42分飞船进入预定轨道,于16日6时23分在内蒙古四子王旗的主着陆场安全着陆,揭开了我国航天史上新的一页.
(1)为了使飞船到达一定速度需要一个加速过程,在加速过程中,宇航员处于超重状态.人们把这种状态下宇航员对座椅的压力FN与静止在地球表面时的重力mg的比值k=FN/mg称为耐受力值.选定两名宇航员,他们在此状态下耐受力最大值分别是k=8和k=7,已知地球表面的重力加速度为g=10m/s2.试求飞船带着这两名宇航员在竖直向上发射时的加速度a的最大值不能超过多少?
(2)“神舟”五号飞船从发射到回收飞行约21h,绕地球14圈.假设把飞船的整个运动过程看作匀速圆周运动,若飞船做圆周运动的周期为T,地球半径为R,地球表面处重力加速度为g. 试导出飞船运行线速度的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网2003年10月15日,我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船,经过21小时的太空飞行,返回舱于次日安全着陆.已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆,椭圆的一个焦点是地球的球心,如图所示,飞船在飞行中是无动力飞行,只受到地球的万有引力作用,在飞船的轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中,有以下说法,上述说法中正确的是(  )
①飞船的速度逐渐增大    ②飞船的速度逐渐减小
③飞船的加速度逐渐减小  ④飞船的机械能逐渐增大.
A、①③B、①④C、②③D、②④

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2003年10月15日9时整,我国“神舟”五号载人飞船发射成功,飞船绕地球14圈后,于10月16日6时23分安全返回.在“神舟”五号飞船返回舱距地面20km高度时,速度减为200m/s,此后竖直匀速下降;当返回舱距地面10km时,打开阻力面积为1200m2的降落伞,直至速度降到8.0m/s时再次匀速下落.为实现软着陆(要求着地时返回舱速度为零),当返回舱距地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱着地时速度减为零.
(1)试估算“神舟”五号载人飞船绕地球运行的周期T为多少秒?(保留两位有效数字)
(2)假设返回舱匀速下降时受空气阻力为F f=
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ρv2S,式中ρ为大气密度,v为返回舱运动速度,S为与形状有关的受阻力面积.请用字母表示出返回舱在以速度v竖直匀速下降时的质量(设地球表面的重力加速度为g);
(3)若把“神舟”五号载人飞船的绕地运行看作是在某一轨道上的匀速圆周运动,设其绕地球运行的周期为T、地球表面的重力加速度为g、地球半径为R,试分别写出与“神舟”五号载人飞船有关的物理量:离地面的高度h、运行的线速度v、运行的向心加速度a的表达式(用T、g、R表示,不必代入数据计算).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?肇庆模拟)2003年10月15日上午9时正,我国在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射“神舟五号”载人飞船,这是我国首次实现载人航天飞行,也是全世界第三个具有发射载人航天器能力的国家.“神舟五号”飞船长8086m,质量为7990kg.飞船在达到预定的椭圆轨道后运行的轨道倾角为42.40,近地点高度200km,远地点高度350km.实行变轨后,进入离地约350km的圆轨道上运行,飞船运行14圈后于16日凌晨在内蒙古自治区成功着陆.(地球半径取R0=6.4×103km,地球表面重力加速度g=10m/s2)(计算结果保留三位有效数字.已知60.7平方根等于7.79)求:
(1)飞船变轨后在圆轨道上正常运行时的速度.
(2)飞船变轨后在圆轨道上正常运行的周期是多少分钟?

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