Question

2003年10月15日，我國用“長征”二號(hào)F運(yùn)載火箭成功地將“神舟”五號(hào)載人飛船送入預(yù)定軌道（距離地面高度約340 km），飛船繞地球飛行14圈后，約用時(shí)21小時(shí)，于16日6時(shí)23分成功返回地球．我國首位造訪太空的飛行員楊利偉自主出艙．這標(biāo)志著我國已經(jīng)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立自主地完整掌握載人航天、有能力將人送入太空的國家，這再次證明中國有能力攀登世界科技高峰，自立于世界民族之林．

（1）“神舟”五號(hào)飛船的軌道半徑是多少？其運(yùn)行速度多大？（地球質(zhì)量為6.0×10²4 kg，地球半徑為6.4×10⁶ m）

（2）飛船在豎直向上發(fā)射升空階段、進(jìn)入軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)階段和返回地球豎直向下加速下降階段，楊利偉分別處于什么狀態(tài)（    ）

A．超重，完全失重，失重                    B．超重，完全失重，超重

C．超重，失重，完全失重                    D．失重，完全失重，超重

Answer 1

解析：（1）軌道半徑r=R+h=6.74×10⁶ m，飛船在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和萬有引力定律得=，所以v==7.7 km/s.

（2）飛船在豎直向上發(fā)射升空階段加速度向上，處于超重狀態(tài)，在軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力全部用來提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，返回地球豎直向下加速階段，加速度向下，且有空氣阻力，加速度小于重力加速度故處于失重狀態(tài)．故選項(xiàng)A正確．

答案：（1）6.74×10⁶ m  7.7 km/s  （2）A