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    宇航员乘太空穿梭机，去修理位于离地球表面6.0×105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H，机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处，如图4所示，设G为引力常量，ME为地球质量.（已知地球半径为6.4×106 m）

    （1）在穿梭机内，一质量为70 kg的太空人的视重是多少？

    （2）①计算轨道上的重力加速度的值；

    ②计算穿梭机在轨道上的速率和周期;

    （3）穿梭机须首先进入半径较小的轨道，才有较大的角速度追上望远镜，试判断穿梭机要进入较低轨道时应在原轨道上加速还是减速？说明理由．

    （1）视重为零；（2）①8.2 m/s2，②7.6 km/s；（3）要进入较低轨道应减小其原有速度。


    解析:

    （1）穿梭机内的人处于完全失重状态，视重为零。

    （2）①由万有引力定律得：

    mg′=G，

    即g′=8.2 m/s2

    ②由万有引力定律得：

    G= m（）2（R+h）

    即T=5.8×103 s

    则得：

    v=7.6 km/s，

    （3）要进入较低轨道应减小其原有速度。因为先减小其原有速度，其所受地球的引力大于其需要的向心力，故穿梭机做向心运动从而进入半径较小的轨道，这样万有引力做正功，从而使穿梭机获得较大的角速度，到达预定位置时，再使其加速而做离心运动回来原来的轨道，以赶上哈勃太空望远镜H，这样才能真正“追上” 哈勃望远镜。

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：物理教研室 题型：038

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    （1）在穿梭机内，一质量为70kg的太空人的视重是多少?

    （2）①计算轨道上的重力加速度的值；

    ②计算穿梭机在轨道上的速率和周期；

    （3）穿梭机须首先螺旋进入半径较小的轨道，才有较大的角速度以赶上望远镜．用上题的结果判断穿梭机要进入较低轨道时应增大还是减小其原有速率，解释你的答案．

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：038

    宇航员乘太空穿梭机，去修理位于离地球表面6．0×105m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H．机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处，如图所示．设G为引力常量，ME为地球质量．（已知地球半径为6．4×106m）

    （1）在穿梭机内，一质量为70kg的太空人的视重是多少?

    （2）①计算轨道上的重力加速度的值；

    ②计算穿梭机在轨道上的速率和周期；

    （3）穿梭机须首先螺旋进入半径较小的轨道，才有较大的角速度以赶上望远镜．用上题的结果判断穿梭机要进入较低轨道时应增大还是减小其原有速率，解释你的答案．

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    宇航员乘太空穿梭机去修理位于离地球表面6.0×105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处，如图所示.设G为引力常量，ME为地球质量.（已知地球半径为6.4×106 m)

    （1）在穿梭机内，一质量为70 kg的太空人的视重是多少？

    （2）①计算轨道上的重力加速度的值；

    ②计算穿梭机在轨道上的速率和周期.

    （3）穿梭机须首先沿螺旋路径进入半径较小的轨道，才有较大的角速度以赶上望远镜.用上面的结果判断穿梭机要进入较低轨道时应增大还是减小其原有速率，解释你的答案.

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