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    “神舟”七号飞船于2008年9月25日晚9时10分从酒泉卫星发射中心发射升空．飞船在太空预定轨道绕地球飞行了四十六圈．飞行期间，航天员飞行乘组在地面组织指挥和测控系统的协同配合下，顺利完成了空间出舱活动和一系列空间科学试验．28日17时37分，“神舟”七号飞船在内蒙古中部预定区域成功着陆．随后，执行飞行任务的航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏安全出舱，中国神舟七号载人航天飞行获得圆满成功．飞船升空后，首先沿椭圆轨道运行，近地点约为200公里，远地点约为347公里．在绕地球飞行5圈后，地面发出指令，使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火，实行变轨，提高了飞船的速度，使得飞船在距地面343公里的圆轨道上飞行．（设地球半径为R，地面的重力加速度为g ）
    （1）试分析航天员在舱内“漂浮起来”的现象产生的原因．
    （2）“神舟七号”飞船在绕地飞行5圈后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高为h 的圆形轨道．则飞船在上述圆形轨道运行的周期是多少？（用h、R、g表示）
    （3）返回舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，返回舱的质量为m，且匀速下降过程的重力加速度为，则此过程中返回舱的速度？以及匀速下降过程中单位时间内转化为内能的机械能为多少？
    分析：（1）宇航员所受到地球的引力全部提供绕地球作圆周运动所需的向心力，宇航员处于完全失重状态．
    （2）由万有引力提供向心力，列出周期表达式，进而用黄金代换把GM代换掉，即得周期表达式
    （3）匀速运动时重力等于空气阻力，由此可以得到匀速运动的速度，在由阻力做功等于转化为能内的机械能，可以算出匀速下降过程中单位时间内转化为内能的机械能．
    解答：解：（1）宇航员所受到地球的引力全部提供绕地球作圆周运动所需的向心力，宇航员处于完全失重状态．
    （2）飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有：
    G
    Mm
    (R+h)2
    =m(R+h)
    4π2
    T2
    ①
    地表物体的重力等于物体受到的万有引力，则有：
    m′g=G
    Mm′
    R2
    ②
    解得：
    GM=gR2
    带入①式得：
    gR2
    (R+h)2
    =(R+h)
    4π2
    T2

    解得：
    T=
    2π(R+h)
    R
    R+h
    g

    （3）．设空气阻力为f，由题设可知 f=kv2，匀速下降时：f=mg′，即kv2=mg′
    由此可解得匀速下降的速度为：v=
    mg′
    k
    ，
    空气阻力做功时机械能转化为内能，故单位时间内转化为内能的机械能为：
    W=fvt=kv3=
    m3g′3
    k2

    答：
    （1）宇航员所受到地球的引力全部提供绕地球作圆周运动所需的向心力，宇航员处于完全失重状态．
    （2）周期为T=
    2π(R+h)
    R
    R+h
    g

    （3）此过程中返回舱的速度为v=
    mg′
    k

    匀速下降过程中单位时间内转化为内能的机械能为
    m3g′3
    k2
    点评：本题重点在第三问了，必须知道空气阻力做功时机械能转化为内能，除此之外都是简单应用．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网2008年9月25日21时10分，神舟七号飞船成功发射，共飞行2天20小时27分钟，绕地球飞行45圈后，于9月28日17时37分安全着陆．航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服，在刘伯明的配合下，成功完成了空间出舱活动，进行了太空行走．出舱活动结束后，释放了伴飞卫星，并围绕轨道舱进行伴飞实验．神舟七号是由长征-2F运载火箭将其送入近地点为A，远地点为B的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图12所示．假设近地点A距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径R，试求：
    （1）飞船在近地点A的加速度aA大小；
    （2）飞船在预定圆轨道上飞行的速度v的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    下面是有关神州七号的消息：
    2008年9月25日我国成功发射神舟七号载人飞船，标志着我国航天事业取得重大进展．飞船于21点10分04秒988毫秒发射升空，点火第120秒火箭抛掉助推器及逃逸塔；第159秒火箭一二级分离；第200秒整流罩分离；第500秒三级火箭关机！第583秒飞船与火箭分离；随后飞船征常进入预定轨道；神州七号飞船成功发射．运行在高度约343公里的近圆轨道．
    神舟七号飞船共计在轨飞行2天20小时27分钟，予2008年9月28口17点37分成功着陆手中国内蒙古四子王旗主着陆场．
    担负此次飞行任务的火箭是“长征二号F”运载火箭，火箭和逃逸塔组合体整体高达58.3米、起飞质量为479.8吨．
    9月27日16：35航天员翟志刚打开舱门，开始出舱活动，16：58航天员成功完成舱外活动返回轨道舱内，出舱活动的总里程约9165km．这是我国第一次实现舱外行走，这一活动具有里程碑意思．
    请根据所给信息完成下列问题：（计算结果保留3位有效数字）
    （1）必箭点火后竖直匀加速上升，经120秒到达约为180公里的高度，试估算火箭点火后60秒加速度的大小．
    （2）请估算火箭起飞初试阶段，发动机所产生的推力大小．
    （3）飞船在轨运行是速度大小不变的圆周运动，估算飞船在轨道上运行时的平均速率．

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    科目：高中物理 来源：泉州七中2009届高三年上学期第三次月考物理试卷 题型：038

    “神舟”七号飞船于2008年9月25日晚9时10分从酒泉卫星发射中心发射升空．飞船在太空预定轨道绕地球飞行了四十六圈．飞行期间，航天员飞行乘组在地面组织指挥和测控系统的协同配合下，顺利完成了空间出舱活动和一系列空间科学试验．28日17时37分，“神舟”七号飞船在内蒙古中部预定区域成功着陆．随后，执行飞行任务的航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏安全出舱，中国神舟七号载人航天飞行获得圆满成功．飞船升空后，首先沿椭圆轨道运行，近地点约为200公里，远地点约为347公里．在绕地球飞行5圈后，地面发出指令，使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火，实行变轨，提高了飞船的速度，使得飞船在距地面343公里的圆轨道上飞行．(设地球半径为R，地面的重力加速度为g)

    (1)试分析航天员在舱内“漂浮起来”的现象产生的原因．

    (2)“神舟七号”飞船在绕地飞行5圈后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高为h的圆形轨道．则飞船在上述圆形轨道运行的周期是多少？(用h、R、g表示)

    (3)返回舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，返回舱的质量为m，且匀速下降过程的重力加速度为g，则此过程中返回舱的速度？以及匀速下降过程中单位时间内转化为内能的机械能为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    “神舟”七号飞船于2008年9月25日晚9时10分从酒泉卫星发射中心发射升空。飞船在太空预定轨道绕地球飞行了四十六圈。飞行期间，航天员飞行乘组在地面组织指挥和测控系统的协同配合下，顺利完成了空间出舱活动和一系列空间科学试验。28日17时37分， “神舟”七号飞船在内蒙古中部预定区域成功着陆。随后，执行飞行任务的航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏安全出舱，中国神舟七号载人航天飞行获得圆满成功。飞船升空后，首先沿椭圆轨道运行，近地点约为200公里，远地点约为347公里。在绕地球飞行5圈后，地面发出指令，使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火，实行变轨，提高了飞船的速度，使得飞船在距地面343公里的圆轨道上飞行。（设地球半径为R，地面的重力加速度为g ）

    （1）试分析航天员在舱内“漂浮起来 ”的现象产生的原因。

    （2）“神舟七号”飞船在绕地飞行5圈后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高为h 的圆形轨道。则飞船在上述圆形轨道运行的周期是多少？（用h、R、g表示）

    （3）返回舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，返回舱的质量为m，且匀速下降过程的重力加速度为，则此过程中返回舱的速度？以及匀速下降过程中单位时间内转化为内能的机械能为多少？

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