“神州六號(hào)”飛船的成功飛行為我國(guó)在2010年實(shí)現(xiàn)探月計(jì)劃--“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)．假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球作圓周運(yùn)動(dòng)．求：
（1）飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率；
（2）飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間．
分析：（1）主要考查圓周運(yùn)動(dòng)中向心力公式和萬(wàn)有引力公式的變換，通過(guò)聯(lián)立多項(xiàng)公式獲得運(yùn)行速率和常量的關(guān)系；
（2）近月軌道可看做繞轉(zhuǎn)半徑為月球半徑的圓周，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可解決．
解答：解：（1）設(shè)月球的質(zhì)量為M，飛船的質(zhì)量為m，飛船繞月運(yùn)動(dòng)速度為V，飛船繞月運(yùn)動(dòng)向心力為F，
     則據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式得     F=m
V2
(R+3R)
     ①
     據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力得      F=G
Mm
(R+3R)2
     ②
     據(jù)月球表面重力充當(dāng)向心力得    G
mM
R2
=mg0     ③
     聯(lián)立①②③式解得             v=
1
2
g0R
，
    故飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率為  v=
1
2
g0R
．
（2）設(shè)飛船在軌道Ⅲ繞飛船在軌道月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為T，此時(shí)重力充當(dāng)向心力
     則mg0=m(
2π
T
)2R
∴T=2π
R
g0

    故飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為2π
R
g0
點(diǎn)評(píng)：主要考查圓周運(yùn)動(dòng)中各種向心力公式的變換．注意題設(shè)條件的完整性．為中檔題
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

我國(guó)發(fā)射的“神州”六號(hào)飛船于2005年10月12日上午9：00在酒泉載人航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，經(jīng)變軌后飛船在距地面一定高度的圓軌道上飛行．在太空飛行約115小時(shí)30分，環(huán)繞地球77圈，在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后于北京時(shí)間10月17日在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確著陸．
（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算飛船的運(yùn)行周期和軌道距離地面的高度．（地球半徑為R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，取π2=10，295～310的立方根取6.74）
（2）當(dāng)返回艙降落距地球10km時(shí)，回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)，彈出傘艙蓋，連續(xù)完成拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘動(dòng)作，主傘展開面積足有1200m2，由于空氣阻力作用有一段減速下落過(guò)程，若空氣阻力與速度平方成正比，即f=kv2，并已知返回艙的質(zhì)量為m0=8.0×103kg，這一過(guò)程最終勻速時(shí)的收尾速度為v1=14m/s，則當(dāng)返回艙速度為v2=42m/s時(shí)的加速度為多大？
（3）當(dāng)返回艙在距地面1m時(shí)，點(diǎn)燃反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，最后以不大于v3=4.0m/s的速度實(shí)現(xiàn)軟著陸，這一過(guò)程中反推火箭產(chǎn)生的反推力至少等于多少？（設(shè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，空氣阻力不計(jì)，可以認(rèn)為返回艙做勻減速直線運(yùn)動(dòng)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：廣東潮州市2006－2007學(xué)年度第一學(xué)期期末高三級(jí)教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)卷、物理 題型：038

計(jì)算題．解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．

我國(guó)發(fā)射的“神州”六號(hào)飛船于2005年10月12日上午9∶00在酒泉載人航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，經(jīng)變軌后飛船在距地面一定高度的圓軌道上飛行．在太空飛行約115小時(shí)30分，環(huán)繞地球77圈，在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后于北京時(shí)間10月17日在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確著陸．

(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算飛船的運(yùn)行周期和軌道距離地面的高度．(地球半徑為R＝6.4×106 m，地球表面的重力加速度g＝10 m/s2，取π2＝10，295～310的立方根取6.74)

(2)當(dāng)返回艙降落距地球10 km時(shí)，回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)，彈出傘艙蓋，連續(xù)完成拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘動(dòng)作，主傘展開面積足有1200 m2，由于空氣阻力作用有一段減速下落過(guò)程，若空氣阻力與速度平方成正比，即f＝kv2，并已知返回艙的質(zhì)量為m0＝8.0×103 kg，這一過(guò)程最終勻速時(shí)的收尾速度為v1＝14 m/s，則當(dāng)返回艙速度為v2＝42 m/s時(shí)的加速度為多大？

(3)當(dāng)返回艙在距地面1 m時(shí)，點(diǎn)燃反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，最后以不大于v3＝4.0 m/s的速度實(shí)現(xiàn)軟著陸，這一過(guò)程中反推火箭產(chǎn)生的反推力至少等于多少？(設(shè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，空氣阻力不計(jì)，可以認(rèn)為返回艙做勻減速直線運(yùn)動(dòng))

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

我國(guó)發(fā)射的“神州”六號(hào)飛船于2005年10月12日上午9：00在酒泉載人航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，經(jīng)變軌后飛船在距地面一定高度的圓軌道上飛行．在太空飛行約115小時(shí)30分，環(huán)繞地球77圈，在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后于北京時(shí)間10月17日在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確著陸．
（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算飛船的運(yùn)行周期和軌道距離地面的高度．（地球半徑為R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，取π2=10，295～310的立方根取6.74）
（2）當(dāng)返回艙降落距地球10km時(shí)，回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)，彈出傘艙蓋，連續(xù)完成拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘動(dòng)作，主傘展開面積足有1200m2，由于空氣阻力作用有一段減速下落過(guò)程，若空氣阻力與速度平方成正比，即f=kv2，并已知返回艙的質(zhì)量為m0=8.0×103kg，這一過(guò)程最終勻速時(shí)的收尾速度為v1=14m/s，則當(dāng)返回艙速度為v2=42m/s時(shí)的加速度為多大？
（3）當(dāng)返回艙在距地面1m時(shí)，點(diǎn)燃反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，最后以不大于v3=4.0m/s的速度實(shí)現(xiàn)軟著陸，這一過(guò)程中反推火箭產(chǎn)生的反推力至少等于多少？（設(shè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，空氣阻力不計(jì)，可以認(rèn)為返回艙做勻減速直線運(yùn)動(dòng)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2007-2008學(xué)年廣東省潮州市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

我國(guó)發(fā)射的“神州”六號(hào)飛船于2005年10月12日上午9：00在酒泉載人航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，經(jīng)變軌后飛船在距地面一定高度的圓軌道上飛行．在太空飛行約115小時(shí)30分，環(huán)繞地球77圈，在完成預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后于北京時(shí)間10月17日在內(nèi)蒙古中部地區(qū)準(zhǔn)確著陸．
（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算飛船的運(yùn)行周期和軌道距離地面的高度．（地球半徑為R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，取π2=10，295～310的立方根取6.74）
（2）當(dāng)返回艙降落距地球10km時(shí)，回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)，彈出傘艙蓋，連續(xù)完成拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘動(dòng)作，主傘展開面積足有1200m2，由于空氣阻力作用有一段減速下落過(guò)程，若空氣阻力與速度平方成正比，即f=kv2，并已知返回艙的質(zhì)量為m=8.0×103kg，這一過(guò)程最終勻速時(shí)的收尾速度為v1=14m/s，則當(dāng)返回艙速度為v2=42m/s時(shí)的加速度為多大？
（3）當(dāng)返回艙在距地面1m時(shí)，點(diǎn)燃反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，最后以不大于v3=4.0m/s的速度實(shí)現(xiàn)軟著陸，這一過(guò)程中反推火箭產(chǎn)生的反推力至少等于多少？（設(shè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后，空氣阻力不計(jì)，可以認(rèn)為返回艙做勻減速直線運(yùn)動(dòng)）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案