神舟飛船是我國自主研制的載人宇宙飛船系列,達(dá)到國際領(lǐng)先水平.某飛船發(fā)射升空進(jìn)入預(yù)定軌道后,繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知飛船用t秒時(shí)間繞地球運(yùn)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(shí)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(shí)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(yùn)行時(shí)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(yùn)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(shí)距地面的高度h= 3
gR2t2
4π2n2
-R
點(diǎn)評(píng):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(gè)理論,并能熟練運(yùn)用.
練習(xí)冊系列答案
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(1)“天宮一號(hào)”受到地球的萬有引力大;
(2)“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期。

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(1)“天宮一號(hào)”受到地球的萬有引力大;

(2)“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期。

 

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(1)天宮一號(hào)受到地球的萬有引力大小;

(2)天宮一號(hào)的運(yùn)行周期。

 

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