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“2003年10月15日9時,我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,把中國第一位航天員楊利偉送入太空.飛船繞地球飛行14圈后,于10月16日6時23分安全降落在內蒙古主著陸場.”根據以上消息,近似地把飛船從發(fā)射到降落的全部運動看做繞地球的勻速圓周運動.已知地球的質量M=6.0×10 24 kg,地球的半徑R=6.4×103km.試估算:
(1)神舟五號宇宙飛船繞地球飛行的速度.
(2)神舟五號宇宙飛船繞地球飛行時距地面的高度.推導出表達式,代人數據,不計算.
分析:勻速周期運動的周期指轉動一周的時間,用總時間除以圈數就可以求出周期;
飛船運動中萬有引力等于向心力,可列式求解.
解答:解:(1)神州五號飛船的周期 為:T=
t
n
=
24×60-(2×60+37)
14
min=5498.4s       
由于飛船繞地飛行時萬有引力提供向心力,故有:
GM
r2
m=m(
T
2r
解得:r=
3
GMT2
2
=6.7×106m
由于飛船繞地飛行時萬有引力提供向心力,故有:
GM
r2
m=m
v2
r

解得:v=
GM
r
=7.79×103m/s,
(2)由于飛船繞地飛行時萬有引力提供向心力,故有:
GM
r2
m=m(
T
2r
解得:r=
3
GMT2
2
=R+h
得:h=
3
GMT2
2
-R=
3
6.672×10-11×6.0×1024×(5498.4)2
4×(3.14)2
-6.4×106 m
答:(1)神舟五號宇宙飛船繞地球飛行的速度大小是7.79×103m/s.
(2)神舟五號宇宙飛船繞地球飛行時距地面的高度是
3
6.672×10-11×6.0×1024×(5498.4)2
4×(3.14)2
-6.4×106 m
點評:萬有引力應用問題通常要抓住合力提供向心力列式求解,同時本題要注意時間單位的換算.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

上海磁懸浮列車已于2003年10月1日正式運營.據報導,列車從上海龍陽路車站到浦東機場車站,全程3Okm.列車開出后先加速,直到最高時速432km/h,然后保持最大速度行駛5Os,即開始減速直到停止.假設列車起動和減速的加速度大小相等,且恒定,列車做直線運動.試由以上數據估算磁懸浮列車運行的平均速度的大小是多少?北京和天津之間的距離是120km,若以上海磁懸浮列車的運行方式行駛,最高時速和加速度都相同,由北京到天津要用多少時間?

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世界上第一條商業(yè)運行的磁懸浮列車--“上海磁浮”已于2003年10月1日正式運營.據報導,上海磁浮全線長33km,全程行駛約7min 30s,列車以120m/s的最高速度行駛約30s.如果這30s處于行駛時段的正中,由這些數據可以估算出列車的加速度約為( 。

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上海磁懸浮列車已于2003年10月1日正式運營.據報導,列車從上海龍陽路車站到浦東機場車站,全程30 km.列車開出后先加速,直到最高時速432 km/h,然后保持最大速度行駛50 s,即開始減速直到停止.假設列車啟動和減速的加速度大小相等,且恒定,列車做直線運動.試由以上數據估算磁懸浮列車運行的平均速度的大小是多少?北京和天津之間的距離是120 km,若以上海磁懸浮列車的運行方式行駛,最高時速和加速度都相同,由北京到天津要用多少時間?

   

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科目:高中物理 來源: 題型:

上海磁懸浮列車已于2003年10月1日正式運營.據報道,列車從上海龍陽路車站到浦東機場車站,全程30 km.列車開出后先加速,直到最高時速432 km/h,然后保持最大速度行駛50 s,即開始減速直到停止.假設列車啟動和減速的加速度大小相等,且恒定,列車做直線運動.試由以上數據估算磁懸浮列車運行的平均速度的大小是多少?北京和天津之間的距離是120 km,若以上海磁懸浮列車的運行方式行駛,最高時速和加速度都相同,由北京到天津要用多少時間?

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年貴州遵義四中高一上學期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(10分)上海磁懸浮列車已于2003年10月1日正式運營.據報道,列車從上海龍陽路車站到浦東機場車站全程30 km.列車開出后先加速,直至達最大速度432 km/h,接著保持最大速度行駛50 s,然后立即開始減速直到停止.假設列車啟動和減速的加速度大小相等且恒定,列車做直線運動.求:
⑴ 磁懸浮列車啟動和減速過程的加速度大小.
⑵ 北京和天津之間的距離是120 km,若以上海磁懸浮列車的運行方式行駛,最大速度和加速度大小都相同,則由北京到天津要用多長時間?

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