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2008年9月25日我国利用“神舟七号”飞船将航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏成功送入太空,神舟七号飞船成功

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解决时间 2021-03-11 01:21
2008年9月25日我国利用“神舟七号”飞船将航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏成功送入太空,神舟七号飞船成功变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知飞船的质量为m,地球半径为R,地面处的重力加速度为g,引力常量为G,由以上数据可推知(  )A.飞船在上述圆轨道上运行时宇航员由于不受引力作用而处于失重状态B.飞船在上述圆轨道上运行的周期等于2π(R+h)RR+hgC.飞船在上述圆轨道上运行的动能等于mgR22(R+h)D.地球的平均密度为3g4πGR
最佳答案
失重不是物体失去地球的引力,故A错误;
地球表面物体所受万有引力等于物体的重力故有:
G
mM
R2 =mg      ①
飞船绕地球圆周运动时万有引力提供圆周运动的向心力有:G
mM
(R+h)2 =m(R+h)(

T )2           ②
由①得GM=gR2代入②得:
gR2
(R+h)2 =(R+h)
4π2
T2
整理得:T=
2π(R+h)
R




R+h
g ,故B正确;
飞船在圆轨道上运行时的动能Ek=
1
2 mv2=
1
2 m[
2π(R+h)
T ]2代入T=
2π(R+h)
R




R+h
g 得:
Ek=
mgR2
2(R+h) ,故C正确;
令地球的密度为ρ,则地球的质量为M=ρ
4
3 πR3
又有:G
mM
R2 =mg得:G

4
3 πR3
R2 =mg?ρ=
3g
4πGR ,故D正确.
故选BCD.
全部回答
a、飞船的运动周期小于地球的自转周期,故飞船的角速度大于地球自转的角速度ω,飞船的线速度v>ω(r+h),飞船的向心加速度a小于地球表面的重力加速度g,根据向心加速度公式a= v2 r 可知飞船的线速度v2<g(r+h),故飞船在圆轨道上运动的动能满足: 1 2 m(r+h)2ω2<ek< 1 2 mg(r+h),故a正确. b、7.9km/s是卫星绕地球运动的最大的环绕速度,是卫星在地球表面做圆周运动时的速度,半径越大,速度越小,神舟七号距地面高度为340km,所以它的速度要小于7.9km/s,故b正确. c、飞船在圆轨道上运动时,航天员仍受重力的作用,但是重力作为了人做圆周运动的向心力,所以人处于完全失重状态,故c错. d、飞船由椭圆轨道变为圆形轨道时,轨道半径变大,要使飞船做离心运动才可以,所以在椭圆的远地点处要使飞船加速,飞船才可以做离心运动,变成圆轨道.故d错. 故选:ab.
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