神舟飛船是我國自主研制的載人宇宙飛船系列,達到國際領(lǐng)先水平.某飛船發(fā)射升空進入預(yù)定軌道后,繞地球做勻速圓周運動.已知飛船用t秒時間繞地球運行了n圈,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,求飛船繞地球飛行時距地面的高度h.
分析:結(jié)合周期的大小,根據(jù)萬有引力提供向心力,以及萬有引力等于重力求出飛船繞地球飛行時距離地面的高度.
解答:解:設(shè)地球質(zhì)量為M,飛船質(zhì)量為m,
飛船運行時萬有引力提供向心力,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有
GMm
(R+h)2
=m(
T
)2(R+h)

飛船運行周期為T=
t
n

質(zhì)量為m0的物體在地面有
GMm0
R2
=m0g

解得飛船距地面高度h= 3
gR2t2
4π2n2
-R

答:飛船繞地球飛行時距地面的高度h= 3
gR2t2
4π2n2
-R
點評:解決本題的關(guān)鍵知道軌道半徑和高度的關(guān)系,不能混淆,掌握萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力這兩個理論,并能熟練運用.
練習(xí)冊系列答案
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(1)“天宮一號”受到地球的萬有引力大。
(2)“天宮一號”的運行周期。

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據(jù)媒體報道,“神舟九號”飛船于2012年6月24日與“天宮一號”目標飛行器展開手控交會對接!疤鞂m一號”目標飛行器,是我國自主研制的全新的載人飛行器,計劃在軌道上的工作運行時間為2年,它可以與載人飛船進行多次對接。已知“天宮一號”飛行器質(zhì)量為m,運行高度為h,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g。求:

(1)“天宮一號”受到地球的萬有引力大;

(2)“天宮一號”的運行周期。

 

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(1)天宮一號受到地球的萬有引力大;

(2)天宮一號的運行周期。

 

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