(10分)“神舟六號”載人飛船于2005年10月12日上午9點整在酒泉航天發(fā)射場發(fā)射升空.由長征運(yùn)載火箭將飛船送入近地點為A、遠(yuǎn)地點為B的橢圓軌道上,A點距地面的高度為h1,飛船飛行五周后進(jìn)行變軌,進(jìn)入預(yù)定圓軌道,如圖所示.在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時間為t,于10月17日凌晨在內(nèi)蒙古草原成功返回.已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R.求:

(1)遠(yuǎn)地點B距地面的高度h2
(2)沿著橢圓軌道從A到B的最短時間。(用h1、 h2、R、g表示)
(1)     (2)
本題考查萬有引力定律的應(yīng)用,在預(yù)定軌道B點,萬有引力提供向心力,在地球表面應(yīng)用黃金代換可求得GM的值,第二問中應(yīng)用開普勒第三定律列公式求解
(1)飛船在預(yù)定圓軌道上的運(yùn)行周期。在預(yù)定圓軌道上的B點,根據(jù)牛頓第二定律得,,則遠(yuǎn)地點B距地面的高度,將代入得:.
(2)設(shè)飛船沿橢圓軌道運(yùn)行的周期為,根據(jù)開普勒第三定律有,對于預(yù)定圓軌道,根據(jù)開普勒第三定律有,為同一個常數(shù),所以,而飛船在預(yù)定圓軌道上有,則,所以,解得.飛船沿著橢圓軌道從A到B的時間。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道1和2相切于Q點,軌道2和3相切于P點,設(shè)衛(wèi)星在1軌道和3軌道正常運(yùn)行的速度和加速度分別為v1、v3a1a3,在2軌道經(jīng)過P點時的速度和加速度為v2a2,且當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時周期分別為T1、T2、T3,以下說法正確的是(        )
A.v1 > v3> v2B.v1> v2 > v3
C.a1 >a2 > a3D.T1 < T2 < T3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,A為靜止于地球赤道上的物體,B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星,C為繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點.已知A、B、C繞地心運(yùn)動的周期相同,下列說法中正確的是(  )

A.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度
B.衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度
C.衛(wèi)星B在P點的加速度與衛(wèi)星C在該點加速度大小不相等
D.若已知物體A的周期和萬有引力常量,可求出地球的平均密度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2012年4月30日,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的地球圓軌道衛(wèi)星,其軌道半徑為2.8×107m。它與另一顆同質(zhì)量的地球同步軌道衛(wèi)星相比(已知地球的半徑6.4×106m  )      (   )
A.向心力較大B.線速度較大
C.發(fā)射速度都是第一宇宙速度D.角速度較小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍.若某行星的平均密度為地球平均密度的一半,它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍,則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為
A.6小時B.12小時C.24小時D.36小時

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)(假設(shè)三顆星的質(zhì)量均為m,引力常量為G),通常可忽略其它星體對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:第一種形式是三顆星位于同一直線上,兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行,則兩顆運(yùn)動星體的運(yùn)動周期為   ;第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上,并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行,周期與第一種形式相同,則三顆星之間的距離為           。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

北京時間2009年3月1日下午15時36分,在距月球表面100 km的圓軌道上運(yùn)行的質(zhì)量為1.2×103 kg(連同燃料)的“嫦娥一號”衛(wèi)星,在北京航天飛行控制中心科技人員的控制下發(fā)動機(jī)點火,在極短的時間內(nèi)以4.92 km/s的速度(相對月球表面)向前噴出質(zhì)量為50 kg的氣體后,衛(wèi)星減速,只在月球引力的作用下下落,最后成功撞擊到月球東經(jīng)52.36度、南緯1.50度的預(yù)定的豐富海區(qū)域,實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo),為中國探月一期工程畫上一個圓滿的句號.已知月球的半徑R="1.7×103" km,月球表面的重力加速度g′=1.8  m/s2,

求:(1)“嫦娥一號”在圓軌道上的運(yùn)行速度;
(2)若忽略衛(wèi)星下落過程中重力加速度的變化,求“嫦娥一號”撞擊到月球表面時的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)(2010·蘭州模擬)蕩秋千是大家喜愛的一項體育運(yùn)動.隨著科技迅速發(fā)展,將來的某一天,同學(xué)們也會在其他星球上享受蕩秋千的樂趣.假設(shè)你當(dāng)時所在星球的質(zhì)量為M,半徑為R,可將人視為質(zhì)點,秋千質(zhì)量不計、擺長不變、擺角小于90°,引力常量為G.那么:
(1)該星球表面附近時重力加速度g等于多少?
(2)若經(jīng)過最低位置的速度為v0,你能上升的最大高度是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某球狀行星具有均勻的密度,若在其赤道上隨行星一起轉(zhuǎn)動的物體對行星表面的壓力恰好為零,則該行星自轉(zhuǎn)周期為(萬有引力常量為G)__________。

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