问题 问答题

一组航天员乘坐飞船前往位于离地球表面高度为h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员使飞船S进入与H相同的轨道并关闭火箭发动机,如图所示.M为地球质量,R为地球半径,g为重力加速度.

(1)在飞船内,一质量为70kg的航天员的视重是______N;

(2)计算飞船在轨道上的运行速率.

答案

(1)航天员处于完全失重状态,所以在飞船内,质量为70kg的航天员的视重是0N;

(2)飞船在轨道半径(R+h)上近似做匀速圆周运动,由万有引力定律和向心力公式可得:G

Mm
(R+h)2
=m
v2
R+h
  ①

在地球表面附近,有mg=G

Mm
R2
  ②

由①②式可得:v=

gR2
R+h
  ③

答:

(1)在飞船内,一质量为70kg的航天员的视重是0N,

(2)飞船在轨道上的运行速率为

gR2
R+h

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