Question

2005年10月11日9時(shí)整，我國(guó)成功地發(fā)射了“神舟”六號(hào)載人飛船，經(jīng)過(guò)115小時(shí)32分的太空飛行，在完成預(yù)定任務(wù)后，飛船在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)成功著陸．
（1）飛船返回時(shí)，在接近大氣層的過(guò)程中，返回艙與飛船最終分離．返回艙著陸是由三把傘“接力”完成的．先由返回艙放出一個(gè)引導(dǎo)傘，引導(dǎo)傘工作16s，返回艙的下降速度由180m/s減至80m/s．假設(shè)這段運(yùn)動(dòng)是垂直地面勻減速下降的，且已接近地面；返回艙的質(zhì)量為3t．試求這段運(yùn)動(dòng)的加速度和引導(dǎo)傘對(duì)返回艙的拉力大�。唬ㄔO(shè)該階段返回艙自身所受的阻力不計(jì)）
（2）假定飛船在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周軌道距地面高度為343km．試估算飛船一共繞地球飛行了多少圈（保留整數(shù)）？（已知地球半徑R=6.36×10⁶m，地球表面附近處的重力加速度g=10m/s²，，0）

Answer 1

【答案】分析：1、由于物體做運(yùn)變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)求這段運(yùn)動(dòng)中的加速度．這段運(yùn)動(dòng)中返回倉(cāng)受引導(dǎo)傘的拉力T和重力mg兩個(gè)力作用，由牛頓第二定律得：mg-T=ma，可以解得T大小．
2、飛船在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力，又由于在地球表面附近，可解得 ，代入數(shù)據(jù)可解得T．所以飛船飛行的圈數(shù)為．
解答：解：（1）由于物體做運(yùn)變速運(yùn)動(dòng)，所以這段運(yùn)動(dòng)中的加速度

這段運(yùn)動(dòng)中返回倉(cāng)受引導(dǎo)傘的拉力T和重力mg兩個(gè)力作用，
由牛頓第二定律得：mg-T=ma
解得：T=mg-ma=3000kg×[10-（-6.25）]m/s²=4.88×10⁴N
（2）飛船在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力，
有    -----------------①
又由于在地球表面附近----------------②
由①②得   
將g=10m/s²，R=6.36×10⁶m，h=3.43×10⁵m代入計(jì)算得
T=5.53×10³s=1.54h
所以飛船飛行的圈數(shù)  
答：（1）這段運(yùn)動(dòng)的加速度和引導(dǎo)傘對(duì)返回艙的拉力大小為：4.88×10⁴N．
（2）假定飛船在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周軌道距地面高度為343km．則飛船一共繞地球飛行了75圈．
點(diǎn)評(píng)：關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題有兩個(gè)非常重要的關(guān)系；一、環(huán)繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力 ，二、在星球表面附近附近．掌握好這兩個(gè)關(guān)系幾乎能解決一切天體問(wèn)題．