2012年9月29日21時16分,“天宮一號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射.9月30日16時09分,在北京航天飛行控制中心精確控制下,天宮一號成功實施第2次軌道控制,近地點高度由200公里抬升至約362公里,順利進入在軌測試軌道.如果“天宮一號”在測試軌道上作勻速圓周運動,其軌道離地球表面高為h,已知地球的半徑R,地球表面的重力加速度為g.(以下問題用題目提供的物理符號表示.)
求:①.“天宮一號”在該軌道上運行線速度的大小?
②.“天宮一號”在該軌道上運行的周期?
【答案】
分析:據(jù)萬有引力定律,航天器繞地球圓軌道飛行時萬有引力提供向心力,據(jù)此列方程可解.
解答:解:(1)天宮一號離地球表面高為h,地球半徑為R則天宮一號飛行的軌道半徑為R+h,天宮一號在軌道上飛行時,受到地球的萬有引力提供飛行的向心力,則有:
…①
∵地球表面的重力由萬有引力提供∴
…②
由①②兩式可解得天宮一號在軌道上運行線速度的大小
(2)方法1:
方法2:天宮一號受到地球的萬有引力提供向心力
…③
聯(lián)列②③可得:天宮一號在該軌道上運行的周期
答:(1)“天宮一號”在該軌道上運行線速度的大小為:
(2)“天宮一號”在該軌道上運行的周期:
點評:本題中隱含條件地球表面的重力等于萬有引力,根據(jù)萬有引力提供向心力,能寫出萬有引力和向心力的關系就能正常求解.