Question

7．一火箭從地面由靜止開始以5m/s²的加速度勻加速上升，火箭中有一質量為1.6kg的科考儀器．在上升到距地面的高度等于為地球的半徑時，則此時科考儀器的視重為（地表面處重力加速度g取10m/s²）（　�。�

• A． 0
• B． 8N
• C． 12N
• D． 24N

Answer 1

分析 該物體放在火箭中，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．由萬有引力定律求出物體受到的萬有引力，運用牛頓第二定律求出在火箭中物體受到的支持力．

解答 解：一物體的質量為1.6kg，當火箭離地球表面的距離等于地球半徑處時，它受到的萬有引力是：$F=\frac{GMm}{{r}^{2}}=\frac{GMm}{{（R+R）}^{2}}=\frac{1}{4}•\frac{GMm}{{R}^{2}}$
在地面上時，${F}_{0}=\frac{GMm}{{R}^{2}}=16$N
所以：F=4N
物體受到的支持力：F_N-F=ma
所以：F_N=F+ma=4+1.6×5=12N
根據牛頓第三定律可知，物體對地面的壓力也是12N．則物體的視重是12N．故C正確，ABD錯誤
故選：C

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宏觀物體運動研究聯系的物理量．