Question

2003年10月15日，我們成功發(fā)射了第一艘載人宇宙飛船“神舟”五號，火箭全長58.3 m，起飛質(zhì)量479.8 t，火箭點(diǎn)火升空，飛船進(jìn)入預(yù)定軌道.“神舟”五號環(huán)繞地球飛行14圈約用時(shí)間21 h.飛船點(diǎn)火豎直升空時(shí)，航天員感覺“超重感比較強(qiáng)”，儀器顯示他對座艙的最大壓力為他體重的5倍.飛船進(jìn)入軌道后，宇航員還多次在艙內(nèi)飄浮起來.假設(shè)飛船運(yùn)行的軌道是圓形軌道，地球半徑R取6.4×10³ km，地面重力加速度g取10 m/s².

（1）試分析航天員在艙內(nèi)“漂浮起來”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因；

（2）估算飛船運(yùn)行軌道距地面的高度.

Answer 1

解析：（1）航天員隨座艙做圓周運(yùn)動，萬有引力用來充當(dāng)圓周運(yùn)動的向心力，航天員對支撐物的壓力為零，故船天員“飄浮起來”是一種失重現(xiàn)象.

（2）飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，則G=m(R+h)

在地球表面，萬有引力與重力近似相等，得mg=G

已知T=1.5 h=5.4×10³ s解得h=3.1×10² km.

答案：（1）見解析  （2）3.1×10² km