2005年10月12日,“神舟”六號乘載兩人升空,在離地高度約300 km的圓軌道上運行77圈,歷時115.5小時,已知地球半徑為6 400 km,求:
(1)“神舟”六號飛船繞地球運行的速度約為多少?
(2)“神舟”六號飛船發(fā)射到預定的軌道,必須經過加速、調姿、變軌等一系列過程,其中的變軌過程就是利用反沖運動來實現的.如圖所示,發(fā)射飛船時,先把飛船送入近地點Q,然后使其沿橢圓軌道到達遠地點P,此時飛船的速度為v.若P點到地心的距離為r,飛船的總質量為m,地球半徑為R,地面的重力加速度為g,欲使飛船從P點處做半徑為r的圓軌道運動,則飛船在P點應將質量為Δm的燃氣以相對于地球 多大的速度向后噴出?(假定飛船噴氣的過程可等效為一次噴氣)
(1)v=7.8×103 m/s
(2)噴氣速度v1=·R-
解析:(1)由題意知:h=300 km=3×105 m.
R=6 400 km=6.4×106 m.
T==h=1.5 h=90 min=90×60 s=5 400 s
r=h+R=6.7×106 m
則“神舟”六號繞地球運行速度v===7.8×103 m/s.
(2)飛船噴出質量為Δm的燃氣后,剩余質量為(m-Δm),取飛船在P點的運動方向為正方向,設飛船噴氣速度為v1,飛船因反沖獲速為v2,由動量守恒定律得
mv=(m-Δm)v2+Δm(-v1) ①
飛船噴氣后剩余部分(m-Δm)在半徑為r的圓軌道上做圓周運動的條件是萬有引力提供向心力,有:
G=(m-Δm) ②
在地球表面處有:G=mg得GM=gR2 ③
由②③得v2=R ④
④代入①得:v1=·R-.
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科目:高中物理 來源:2013屆江蘇省揚州市高三上學期期中調研測試物理試卷(帶解析) 題型:單選題
來自中國航天科技集團公司的消息稱,中國自主研發(fā)的北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進入組 網高峰期,預計在2015年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成.現在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36000km的地球同步軌道上.目前我國的各種導航定位設備都要靠美國的GPS系統(tǒng)提供服務,而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000km.則下列說法中正確的是( )
A.所有GPS的衛(wèi)星所受向心力大小均相等 |
B.所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星線速度大 |
C.北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度 |
D.北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星向心加速度比赤道上物體的向心加速度小 |
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