火箭發*“神舟”號宇宙飛船開始階段是豎直升空,設向上的加速度a=5m/s2,宇宙飛船中用*簧秤懸掛一個質量為m...
問題詳情:
火箭發*“神舟”號宇宙飛船開始階段是豎直升空,設向上的加速度a=5m/s2,宇宙飛船中用*簧秤懸掛一個質量為m=9kg的物體,當飛船升到某高度時,*簧秤示數為85N,那麼此時飛船距地面的高度是多少(地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度g=10m/s2)?
【回答】
考點: 萬有引力定律及其應用;牛頓第二定律;向心力.
專題: 萬有引力定律的應用專題.
分析: 當衛星升空到某高處時,對物體進行受力分析,運用牛頓第二定律列出等式,注意此時物體所受的重力與在地球表面不相等.
由於不考慮地球自轉的影響,根據萬有引力等於重力求出衛星距地面的高度.
解答: 解:升空到距地h高處,對飛船中的物體進行受力分析,運用牛頓第二定律列出等式:
F﹣mg'=ma,
又由於萬有引力近似等於物體重力得:
開始升空時:mg=,
在h高處時:mg'=,
由以上三式解得h==3200km
答:此時飛船距地面的高度是3200km.
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
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