圖5-4-5
(1)在穿梭機(jī)內(nèi),一質(zhì)量為70 kg的太空人的視重是多少?
(2)計(jì)算軌道上的重力加速度及穿梭機(jī)在軌道上的速率和周期.
(3)穿梭機(jī)須首先進(jìn)入半徑較小的軌道,才有較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡,試判斷穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)在原軌道上加速還是減速.說明理由.
思路點(diǎn)撥:本題主要考查萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用.根據(jù)萬有引力提供向心力,已知軌道半徑即可求出速率和周期,根據(jù)萬有引力近似等于重力,即可求出重力加速度.
解析:(1)穿梭機(jī)內(nèi)的人處于完全失重狀態(tài),故視重為零.
(2)由mg=G,得g=
則g′=
===0.84
所以g′=0.84g=0.84×9.8 m/s2=8.2 m/s2;
由G=m,
得v=,v′=
===0.96
v′=0.96v=0.96×7.9 km/s=7.6 km/s
由v=得:
T′== s≈5.8×103 s.
(3)由G=m知穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道,必須萬有引力大于穿梭機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力,故當(dāng)v減小時(shí),m才減小,則G>m,使穿梭機(jī)的軌道半徑減小.
答案:(1)零
(2)8.2 m/s2 7.6 km/s 5.8×103 s
(3)減速 理由略
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
一組太空人乘坐太空穿梭機(jī)去修理位于離地球表面6.0×105m的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭,而望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)公里處,如圖所示,設(shè)G為引力常數(shù),M為地球質(zhì)量(已知地球半徑為6.4×106m,地球表面g=10m/s2)
(1)在穿梭機(jī)內(nèi),一質(zhì)量為70kg的太空人的視重是多少?
(2)計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上的速率。
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圖
(1)在軌道上運(yùn)行的穿梭機(jī)內(nèi),一質(zhì)量為
(2)計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上運(yùn)行的速率和周期.
(3)穿梭機(jī)怎樣才能趕上望遠(yuǎn)鏡?
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科目:高中物理 來源: 題型:
一組太空人乘坐太空穿梭機(jī)去修理位于離地球表面h的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H,機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭,而望遠(yuǎn)鏡則在穿梭機(jī)前方數(shù)公里處.如題24圖所示,設(shè)G為引力常量而M為地球質(zhì)量(已知地球半徑為R).
(1)在穿梭機(jī)內(nèi),一質(zhì)量為m的太空人的視重是多少?
(2)計(jì)算軌道上的重力加速度及穿梭機(jī)在軌道上的速率和周期;
(3)穿梭機(jī)須要想追上望遠(yuǎn)鏡,請(qǐng)你定性分析說明穿梭機(jī)該怎么運(yùn)動(dòng)。(先說明怎么運(yùn)動(dòng),然后說明理由)
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