Question

我國成功發(fā)射了“神舟七號”宇宙飛船，實現(xiàn)了我國航天技術(shù)的又一突破．航天員翟志剛在完成一系列空間科學(xué)實驗，并按預(yù)定方案進行太空行走后，安全返回神舟七號軌道艙，這標(biāo)志著我國航天員首次空間出艙活動取得成功．若這時神舟七號在離地面高為h的軌道上做圓周運動，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g．
（1）航天員站在飛船時對艙底的壓力，簡要說明理由．
（2）神舟七號在此軌道上運轉(zhuǎn)的速度大小．

Answer 1

分析：1、航天員處于完全失重狀態(tài)，航天員對神舟七號的壓力為零．
2、萬有引力提供向心力：G

Mm

(R+h)2

=m

v2

(R+h)

和在地球表面有G

Mm

R2

=mg，聯(lián)立兩式可解得神舟七號的速度．

解答：解：（1）航天員對神舟七號的壓力為零．
因為地球?qū)�航天員的萬有引力恰好提供了航天員隨飛船繞地球做勻速圓周運動所需的向心力，航天員處于完全失重狀態(tài)．
（2）設(shè)神舟七號在此軌道上運轉(zhuǎn)的速度大小v
萬有引力提供向心力：G

Mm

(R+h)2

=m

v2

(R+h)

----①
在地球表面有：G

Mm

R2

=mg----②
由①②兩式解得v=

R2g (R+h)

．
答：（1）航天員站在飛船時對艙底的壓力為零．因為地球?qū)�航天員的萬有引力恰好提供了航天員隨飛船繞地球做勻速圓周運動所需的向心力，航天員處于完全失重狀態(tài)．
（2）神舟七號在此軌道上運轉(zhuǎn)的速度大小為

R2g (R+h)

．

點評：記住并理解兩個關(guān)系可以解決天體運動的一切問題：1、萬有引力提供向心力：G

Mm

(R+h)2

=m

v2

(R+h)

；2、在地球表面有G

Mm

R2

=mg．