Question

2003年10月25日，我國成功發(fā)射了第一艘載人宇宙飛船“神舟五號”．火箭全長58.3m，起飛質(zhì)量為479.8t，火箭點火升空，飛船進入預(yù)定軌道．“神舟五號”環(huán)繞地球飛行14圈約用時間21h．飛船點火豎直升空時，航天員楊利偉感覺“超重感比較強”，儀器顯示他對座艙的最大壓力等于他體重的5倍．飛船進入軌道后，楊利偉還多次在艙內(nèi)飄浮起來．假設(shè)飛船運行的軌道是圓形軌道．(地球半徑R取，地面重力加速度g取，計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

(1)試分析航天員在艙內(nèi)“飄浮起來”的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因；

(2)求火箭點火發(fā)射時，火箭的最大推力；

(3)估算飛船運行軌道距離地面的高度．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)航天員隨艙做圓周運動，萬有引力用來提供圓周運動的向心力，航天員對支撐物的壓力為零，故航天員“飄浮起來”是一種失重現(xiàn)象； (2)火箭點火時，航天員受重力和支持力作用且N=5mg，此時有：N－mg=ma，解得：a=4g，此加速度即火箭起飛時的加速度，對火箭進行受力分析，列方程：F－Mg=Ma，解得火箭的最大推力：； (3)飛船繞地球做勻速圓周運動，萬有引力是其向心力：，由此可估算出h．