Question

13．1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星以來，人類活動(dòng)范圍從陸地、海洋、大氣層擴(kuò)展到宇宙空間，宇宙空間成為人類的第四疆域，人類發(fā)展空間技術(shù)的最終目的是開發(fā)太空資源．
（1）宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)中，會(huì)處于完全失重的狀態(tài)，下列說法正確的是AC
A．宇航員仍受重力作用        B．宇航員受力平衡
C．重力正好為向心力            D．宇航員不受任何力的作用
（2）宇宙飛船要與空間站對(duì)接，飛創(chuàng)為了追上空間站A
A．只能從較低軌道上加速              B．只能從較高軌道上加速
C．只能從空間站同一高度上加速       D．無論在什么軌道上，只要加速都行
（3）已知空間站周期周期約為90min，地球半徑約為6400km，地面重力加速度約為10m/s²，由此計(jì)算國(guó)際空間站離地面的高度？

Answer 1

分析 （1）完全失重是指物體受到的重力完全產(chǎn)生了物體運(yùn)動(dòng)的加速度，在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)中，完全失重的時(shí)候，物體的重力全部作為了物體運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，產(chǎn)生了向心力加速度．
（2）宇宙飛船與空間站對(duì)接，在低軌道加速做離心運(yùn)動(dòng)，追上空間站．
（3）根據(jù)萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力求出國(guó)際空間站離地面的高度．

解答 解：（1）A、宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中會(huì)處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)宇航員仍受重力的作用，而且宇航員受的重力正好充當(dāng)向心力，故AC正確、D錯(cuò)誤；
B、宇航員受的重力正好充當(dāng)向心力，產(chǎn)生向心加速度，并不是處于受力平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
故選：AC．
（2）宇宙飛船要與空間站對(duì)接，需從低軌道上加速，使得萬有引力不夠提供向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，最終與空間站對(duì)接．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
故選：A．
（3）90min=5400s，
根據(jù)$G\frac{Mm}{（R+h）^{2}}=m（R+h）\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$，
又GM=gR²，
聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得h=3×10⁵m．
故答案為：（1）AC，（2）A，（3）3×10⁵m．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了對(duì)超重失重現(xiàn)象的理解，人處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，人的重力并沒變，只是對(duì)支持物的壓力變了．對(duì)于第三問，關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要理論：1、萬有引力提供向心力，2、萬有引力等于重力，并能靈活運(yùn)用．