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2003年10月15日9时,我国“神舟”五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,把中国第一位航天员杨利伟送入太空.飞船绕地球飞行14圈后,于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场.这

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2003年10月15日9时,我国“神舟”五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,把中国第一位航天员杨利伟送入太空.飞船绕地球飞行14圈后,于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场.这次成功的发射实观了中华民族千年的飞天梦想,标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家,为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础.基于此于此问题情景,请完成下列问题:
(1)飞船在升空过程中,要靠多级火箭加速推进,若飞船内悬挂一把弹簧测力计,弹簧测力计下方悬挂质量为0.5kg的物体,在火箭上升到某一高度时发现弹簧测力计示数为9N,则此时火箭的加速度是多大?(取g=10m/s2
(2)若将飞船的运动理想化为圆周运动,则飞船离地面的高度大约是多少?(已知地球的质量为M=6.0×1024kg,地球的半径R=6.4×103km);
(3)遨游太空的杨利伟在航天飞船里可以看见到多少次日出日落?
▼优质解答
答案和解析
(1)根据牛顿第二定律得:F-mg=ma,
解得:a=
F-mg
m
=
9-5
0.5
m/s2=8m/s2.
(2)飞船的周期大约为:T=
t
n
=
21×3600+23×60
14
≈5498.6s,
根据G
Mm
(R+h)2
=m(R+h)
2
T2

得:h=
3
GMT2
2
-R,
代入数据解得:h≈3.0×105m,
(3)飞船绕行地球14圈,地球自转不到一圈,可知遨游太空的杨利伟在航天飞船里可以看见到14次日出日落.
答:(1)火箭的加速度是8m/s2
(2)飞船离地面的高度大约是3.0×105m;
(4)遨游太空的杨利伟在航天飞船里可以看见到14次日出日落.