Question

我國成功發(fā)射了“神舟七號”宇宙飛船，實現(xiàn)了我國航天技術(shù)的又一突破．航天員翟志剛在完成一系列空間科學(xué)實驗，并按預(yù)定方案進(jìn)行太空行走后，安全返回神舟七號軌道艙，這標(biāo)志著我國航天員首次空間出艙活動取得成功．若這時神舟七號在離地面高為h的軌道上做圓周運(yùn)動，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g．
（1）航天員站在飛船時對艙底的壓力，簡要說明理由．
（2）神舟七號在此軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大�。�

Answer 1

分析：1、航天員處于完全失重狀態(tài)，航天員對神舟七號的壓力為零．
2、萬有引力提供向心力：G

Mm

(R+h)2

=m

v2

(R+h)

和在地球表面有G

Mm

R2

=mg，聯(lián)立兩式可解得神舟七號的速度．

解答：解：（1）航天員對神舟七號的壓力為零．
因為地球?qū)�航天員的萬有引力恰好提供了航天員隨飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力，航天員處于完全失重狀態(tài)．
（2）設(shè)神舟七號在此軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小v
萬有引力提供向心力：G

Mm

(R+h)2

=m

v2

(R+h)

----①
在地球表面有：G

Mm

R2

=mg----②
由①②兩式解得v=

R2g (R+h)

．
答：（1）航天員站在飛船時對艙底的壓力為零．因為地球?qū)�航天員的萬有引力恰好提供了航天員隨飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力，航天員處于完全失重狀態(tài)．
（2）神舟七號在此軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)的速度大小為

R2g (R+h)

．

點評：記住并理解兩個關(guān)系可以解決天體運(yùn)動的一切問題：1、萬有引力提供向心力：G

Mm

(R+h)2

=m

v2

(R+h)

；2、在地球表面有G

Mm

R2

=mg．