火箭发*“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空,设向上的加速度a=5m/s2,宇宙飞船中用*簧秤悬挂一个质量为m...
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火箭发*“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空,设向上的加速度a=5m/s2,宇宙飞船中用*簧秤悬挂一个质量为m=9kg的物体,当飞船升到某高度时,*簧秤示数为85N,那么此时飞船距地面的高度是多少(地球半径R=6400km,地球表面重力加速度g=10m/s2)?
【回答】
考点: 万有引力定律及其应用;牛顿第二定律;向心力.
专题: 万有引力定律的应用专题.
分析: 当卫星升空到某高处时,对物体进行受力分析,运用牛顿第二定律列出等式,注意此时物体所受的重力与在地球表面不相等.
由于不考虑地球自转的影响,根据万有引力等于重力求出卫星距地面的高度.
解答: 解:升空到距地h高处,对飞船中的物体进行受力分析,运用牛顿第二定律列出等式:
F﹣mg'=ma,
又由于万有引力近似等于物体重力得:
开始升空时:mg=,
在h高处时:mg'=,
由以上三式解得h==3200km
答:此时飞船距地面的高度是3200km.
点评: 把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题.重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.
知识点:万有引力理论的成就
题型:计算题
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