Question

2003年10月25日，我國(guó)成功發(fā)射了第一艘載人宇宙飛船“神舟五號(hào)”．火箭全長(zhǎng)58.3m，起飛質(zhì)量為479.8t，火箭點(diǎn)火升空，飛船進(jìn)入預(yù)定軌道．“神舟五號(hào)”環(huán)繞地球飛行14圈約用時(shí)間21h．飛船點(diǎn)火豎直升空時(shí)，航天員楊利偉感覺(jué)“超重感比較強(qiáng)”，儀器顯示他對(duì)座艙的最大壓力等于他體重的5倍．飛船進(jìn)入軌道后，楊利偉還多次在艙內(nèi)飄浮起來(lái)．假設(shè)飛船運(yùn)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(jì)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(lái)”的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因；

(2)求火箭點(diǎn)火發(fā)射時(shí)，火箭的最大推力；

(3)估算飛船運(yùn)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(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力用來(lái)提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，航天員對(duì)支撐物的壓力為零，故航天員“飄浮起來(lái)”是一種失重現(xiàn)象； (2)火箭點(diǎn)火時(shí)，航天員受重力和支持力作用且N=5mg，此時(shí)有：N－mg=ma，解得：a=4g，此加速度即火箭起飛時(shí)的加速度，對(duì)火箭進(jìn)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(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力是其向心力：，由此可估算出h．