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我国成功发射的“神舟五号”,火箭全长58.3m,起飞重量为479.8×103kg...

我国成功发射的“神舟五号”,火箭全长58.3m,起飞重量为479.8×103kg,火箭点火升空,飞船进入预定轨道,“神舟五号”环绕地球飞行14圈用的时间是21h.飞船点火竖直升空时,航天员杨利伟感觉“超重感比较强”,仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍.飞船进入轨道后,杨利伟还多次在舱内漂浮起来.假设飞船运行的轨道是圆形轨道,(地球半径R取6.4×103km,地面重力加速度g=10m/s2,计算结果取二位有效数字.)
(1)试分析航天员在舱内“漂浮起来”的现象产生的原因.
(2)求火箭点火发射时,火箭的最大推力.
(3)估算飞船运行轨道距离地面的高度.
(1)航天员在舱内“漂浮起来”原因是航天员处于完全失重状态. (2)对航天员分析,运用牛顿第二定律求出加速度的大小,再结合牛顿第二定律求出火箭的最大推力. (3)根据神舟五号的周期,结合万有引力提供向心力,以及万有引力等于重力,求出飞船运行轨道距离地面的高度. 【解析】 (1)在舱内.航天员靠靠万有引力提供向心力,处于完全失重状态; (2)根据牛顿第二定律得,N-mg=ma   N=5mg   解得a=4g F-Mg=Ma∴F=5Mg=2.4×107N   (3)周期T==5400s   根据万有引力等于重力有:=mg   根据万有引力提供向心力得, 解得h=3.2×105m. 答:(1)完全失重. (2)火箭的最大推力为2.4×107N. (3)飞船运行轨道距离地面的高度为3.2×105m.
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考点分析:
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I/A
r/m
B/T
5.010.020.0
0.0204.98×10-510.32×10-519.73×10-5
0.0402.54×10-55.12×10-59.95×10-5
0.0601.63×10-53.28×10-56.72×10-5
0.0801.28×10-52.57×10-55.03×10-5
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B.判断横杆MN是否严格保持水平
C.判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小
D.判断力矩盘的重心是否位于盘中心
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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