Question

2003年10月15日，我國用“長征”二號F運載火箭成功地將“神舟”五號載人飛船送入預(yù)定軌道（距離地面高度約340 km），飛船繞地球飛行14圈后，約用時21小時，于16日6時23分成功返回地球．我國首位造訪太空的飛行員楊利偉自主出艙．這標(biāo)志著我國已經(jīng)成為世界上第三個獨立自主地完整掌握載人航天、有能力將人送入太空的國家，這再次證明中國有能力攀登世界科技高峰，自立于世界民族之林．

（1）“神舟”五號飛船的軌道半徑是多少？其運行速度多大？（地球質(zhì)量為6.0×10²4 kg，地球半徑為6.4×10⁶ m）

（2）飛船在豎直向上發(fā)射升空階段、進入軌道繞地球做勻速圓周運動階段和返回地球豎直向下加速下降階段，楊利偉分別處于什么狀態(tài)（    ）

A．超重，完全失重，失重                    B．超重，完全失重，超重

C．超重，失重，完全失重                    D．失重，完全失重，超重

Answer 1

解析：（1）軌道半徑r=R+h=6.74×10⁶ m，飛船在半徑為r的軌道上做勻速圓周運動，由牛頓第二定律和萬有引力定律得=，所以v==7.7 km/s.

（2）飛船在豎直向上發(fā)射升空階段加速度向上，處于超重狀態(tài)，在軌道上做勻速圓周運動，萬有引力全部用來提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，返回地球豎直向下加速階段，加速度向下，且有空氣阻力，加速度小于重力加速度故處于失重狀態(tài)．故選項A正確．

答案：（1）6.74×10⁶ m  7.7 km/s  （2）A