问题
问答题
2005年10月12日,我国成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船,飞船进入轨道运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行,经过了近5天的运行后,飞船的返回舱顺利降落在预定地点.设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t,若地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
(1)飞船的圆轨道离地面的高度;
(2)飞船在圆轨道上运行的速率.
答案
(1)“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t,
T=
①t n
研究“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力定律分别对地球表面物体和飞船列出方程得:
G•
=mr•Mm r2
②4π2 T2
根据地球表面忽略地球自转时万有引力等于重力列出方程得:
G•
=mg③Mm R2
r=R+h④
由①②③④解得:h=
-R3 gR2t2 4π2n2
②由线速度公式得:
v=2π(R+h) T
∴v=3 2πngR2 t
答:(1)飞船的圆轨道离地面的高度是
-R;3 gR2t2 4π2n2
(2)飞船在圆轨道上运行的速率是
.3 2πngR2 t