问题
问答题
2013年6月29日,在太空“旅行”13天的“神州九号”载人飞船安全“回家”,至此我国首次太空载人交会对接取得圆满成功.“神州九号”与“天宫一号”完成对接后在轨道上运行,可视为匀速圆周运动,它们距离地面的高度为h,已知它们的总质量为m,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求:
(1)“神州九号”与“天宫一号”对接后,地球对它们的万有引力F1;
(2)“神州九号”与“天宫一号”对接后,它们运行的周期T.
答案
(1)根据万有引力定律,地球对“神州九号”与“天宫一号”的万有引力
F=GMm (R+h)2
在地球表面的物体受到重力等于万有引力mg=G
,得GM=R2gMm R2
所以F=
mgR2 (R+h)2
(2)“神舟九号”与“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律
F=m(
)2(R+h)2π T
所以
mg=m(R2 (R+h)2
)2(R+h)2π T
解得T=2π(R+h)3 gR2
答:(1)“神州九号”与“天宫一号”对接后,地球对它们的万有引力为
mg.R2 (R+h)2
(2)“神州九号”与“天宫一号”对接后,它们运行的周期T为2π
.(R+h)3 gR2