神舟六号载人飞船在绕地球飞行5圈后变轨,轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求

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  • 解题思路:飞船在圆轨道上运行时,由地球的万有引力提供向心力.在地球表面,物体的重力等于万有引力,根据飞船在圆轨道和地球表面两种情况,由牛顿第二定律列式求解其速度和周期.

    设地球质量为M,飞船质量为m,圆轨道的半径为r

    根据万有引力定律和牛顿第二定律G

    Mm

    r2=m

    υ2

    r

    在地面附近 G

    Mm

    R2=mg

    由已知条件知r=R+h

    联立以上三式,求得υ=R

    g

    R+h

    由T=

    2πr

    υ

    求得T=

    R

    (R+h)3

    g

    答:飞船在圆轨道上运行的速度为R

    g

    R+h,运行的周期为

    R

    (R+h)3

    g.

    点评:

    本题考点: 万有引力定律及其应用.

    考点点评: 本题是卫星类型,根据万有引力等于向心力和万有引力等于重力,运用万有引力定律和牛顿第二定律进行求解.