在地球表面，某物體用*簧秤豎直懸掛且靜止時，*簧秤的示數為160N．現把該物體放在航天器中，該航天器以a=的加...

問題詳情：

在地球表面，某物體用*簧秤豎直懸掛且靜止時，*簧秤的示數為160N．現把該物體放在航天器中，該航天器以a=的加速度勻加速豎直向上離開地球，在某一時刻，將該物體懸掛在*簧秤上，*簧秤的示數為90N．（不考慮地球自轉的影響，g為地球表面的重力加速度，取10m/s2．）

（1）求此時物體所受的重力；

（2）已知地球半徑為R，求此時航天器距地面的高度．

【回答】

考點：  萬有引力定律及其應用；牛頓第二定律；超重和失重．

分析：  對靜止在地球表面的物體進行受力分析，得出物體在地球表面的重力．

該物體放在航天器中，對物體進行受力分析，注意此時物體所受的重力與在地球表面不相等．

運用牛頓第二定律求出在航天器中，物體的重力．

由於不考慮地球自轉的影響，根據萬有引力等於重力求出此時航天器距地面的高度．

解答：  解：（1）對靜止在地球表面的物體進行受力分析，物體受重力和*簧的拉力F．

G0=mg=F=160N．

其中g為地球表面的重力加速度，取10m/s2

得出物體質量m=16Kg．

該物體放在航天器中，對物體進行受力分析，物體受重力和*簧的拉力T．

航天器中以a=的加速度勻加速豎直向上，根據牛頓第二定律得：

T﹣G′=ma    

解得：G′=10N．

（2）由於不考慮地球自轉的影響，根據萬有引力等於重力得出：

在地球表面：G0=

在航天器中：G′=

則===

所以r=4R 

即此時航天器距地高度為h=r﹣R=3R．

答：（1）此時物體所受的重力為10N；

（2）此時航天器距地面的高度是3R．

點評：  把星球表面的物體運動和天體運動結合起來是考試中常見的問題．重力加速度g是天體運動研究和天體表面巨集觀物體運動研究聯絡的物理量．

知識點：萬有引力理論的成就

題型：計算題