Question

我國首次執(zhí)行載人航天飛行的“神舟”六號(hào)飛船于2005年10月12日在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，由“長征—2F”運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上.近地點(diǎn)A距地面高度為h₁.實(shí)施變軌后，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示.在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，之后返回.已知引力常量為G，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：

（1）飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期為多大？
（2）預(yù)定圓軌道距地面的高度為多大？
（3）飛船在近地點(diǎn)A的加速度為多大？

Answer 1

（1）t/n  （2） （3）

試題分析：（1）由題設(shè)飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，因周期為轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，所以飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期為
（2）設(shè)預(yù)定圓軌道距地面的高度為h，飛船在預(yù)定圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律及萬有引力定律得：
當(dāng)飛船在地球表面時(shí)有
以上各式聯(lián)立解得：預(yù)定圓軌道距地面的高度為
（3）根據(jù)萬有引力定律得：飛船在近地點(diǎn)A所受的萬有引力為
又　
根據(jù)牛頓第二定律得：
以上各式聯(lián)立解得：飛船在近地點(diǎn)A的加速度為