神舟六号载人飞船在绕地球飞行5圈后变轨,轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求

神舟六号载人飞船在绕地球飞行5圈后变轨,轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求飞船在圆轨道上运行的速度和运行的周期.
罗刹海市 1年前 已收到1个回答 举报

artlevel 幼苗

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解题思路:飞船在圆轨道上运行时,由地球的万有引力提供向心力.在地球表面,物体的重力等于万有引力,根据飞船在圆轨道和地球表面两种情况,由牛顿第二定律列式求解其速度和周期.

设地球质量为M,飞船质量为m,圆轨道的半径为r
根据万有引力定律和牛顿第二定律G
Mm
r2=m
υ2
r
在地面附近 G
Mm
R2=mg
由已知条件知r=R+h
联立以上三式,求得υ=R

g
R+h
由T=
2πr
υ
求得T=

R

(R+h)3
g
答:飞船在圆轨道上运行的速度为R

g
R+h,运行的周期为

R

(R+h)3
g.

点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用.

考点点评: 本题是卫星类型,根据万有引力等于向心力和万有引力等于重力,运用万有引力定律和牛顿第二定律进行求解.

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