【2003年10月15日我国成功地发射了“神舟”五号载人飞船-查字典问答网
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来自陈中贵的问题

  【2003年10月15日我国成功地发射了“神舟”五号载人飞船,9时9分50秒准确进入预定轨道,此前飞船已与火箭分离,飞船质量为7760kg,轨道倾角为42.4°,近地点高度200km,远地点高度350km,15时57】

  2003年10月15日我国成功地发射了“神舟”五号载人飞船,9时9分50秒准确进入预定轨道,此前飞船已与火箭分离,飞船质量为7760kg,轨道倾角为42.4°,近地点高度200km,远地点高度350km,15时57分飞船变轨成功,变轨后进入343km的圆轨道,运行14圈。又于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆,实际着陆点与理论着陆点只相差4.8km,返回舱完好无损,宇航员杨利伟自主出舱。

  (1)飞船返回时,在接近大气层的过程中,返回舱与飞船最终分离。返回舱质量为3t,返回舱着陆,是由三把伞“接力”完成的。先由返回舱放出一把引导伞,引导伞工作16s后,返回舱的下降速度由180m/s减至80m/s。假设这段运动是垂直地面下降的,且已接近地面,试求这段运动的加速度和引导伞对返回舱的拉力大小。

  (2)已知万有引力做功与路径无关,所以可以引进引力势能,若取无穷远为引力势能零点,则引力势能的计算公式为,式中G为引力常量,M为地球质量,m为物体的质量,r为物体与地心的距离,又已知飞船在沿椭圆轨道运行的过程中经过近地点时速度大小为m/s,试求飞船经过近地点时的机械能以及经过远地点时的速度大小。已知,kg,地球半径m。____

1回答
2019-08-14 23:41
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安志超

  【分析】飞船在引导伞作用下的工作时间以及初、末速度已知,所以由运动学公式求得加速度值。由牛顿第二定律可求得引导伞的拉力值,因为接近地面,所以重力加速度值为地表重力加速度值。

  n飞船在近地点时的机械能为动能与引力势能之和,由题中条件可求得近地点时机械能的数值。

  n当飞船由近地点飞向远地点过程中只有引力做功,其机械能守恒,由机械能守恒定律可求得飞船在远地点时的动能,由动能表达式即可求得飞船在远地点时的速度。

  由得返回舱的加速度为:

  n

  n由牛顿第二定律得:

  nmg-F=ma

  n得引导伞对返回舱的拉力为:

  nN

  n(2)飞船经过近地点时的机械能为:

  n

  nJJ

  nJ

  n由机械能守恒得:

  n

  n

  nJ

  nJ

  n由可得飞船经过远地点时的速度为:

  nm/sm/s

  【点评】本题以“神舟”五号载人飞船的成功发射这一热点问题为背景,提供了有关飞船运行的一系列数据,给出了引力势能的计算公式,求解时须具备一定的汲取和筛选信息的能力,具备一定的接受和运用新知识的能力。涉及运动学公式、牛顿第二定律、机械能守恒定律和引力势能公式。飞船的引力势能不能用公式来计算。

2019-08-14 23:44:28

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