Question

我国首次执行载人航天飞行的“神舟”六号飞船于2005年10月12日在中国酒泉卫星发射中心发射升空，由“长征—2F”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h1.实施变轨后，进入预定圆轨道，如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，之后返回.已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：

（1）飞船在预定圆轨道上运动的周期为多大？

（2）预定圆轨道距地面的高度为多大？

（3）飞船在近地点A的加速度为多大？

 

Answer 1

（1）t/n （2） （3）

【解析】

试题分析：（1）由题设飞船做匀速圆周运动，在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，因周期为转一圈的时间，所以飞船在预定圆轨道上运动的周期为

（2）设预定圆轨道距地面的高度为h，飞船在预定圆轨道上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律及万有引力定律得：

当飞船在地球表面时有

以上各式联立解得：预定圆轨道距地面的高度为

（3）根据万有引力定律得：飞船在近地点A所受的万有引力为

又　

根据牛顿第二定律得：

以上各式联立解得：飞船在近地点A的加速度为

考点：本题考查万有引力定律及其应用、牛顿第二定律，意在考查考生对天体运动问题的处理能力。