解题思路:(1)航天飞机绕地球做圆周运动,处于完全失重状态.
(2)根据万有引力提供向心力求解.
(3)当提供的万有引力等于需要的向心力,做圆周运动;提供的万有引力大于所需要的向心力,做近心运动;提供的万有引力小于所需要的向心力,做离心运动.
(1)由于完全失重,视重为0N.
(2)对近地卫星有:[GMm
R2=m
V21/R]①
对航天飞机有:
GMms
(R+h)2=ms
v2
R+h②
解方程①、②得:v=
R
R+h•V1
由:v=
2π(R+h)
T 得:T=
2π(R+h)
V1
R+h
R
故航天飞机在轨道上的速率和周期分别为:v=
R
R+h•V1,T=
2π(R+h)
V1
R+h
R.
(3)减速,使所需要的向心力减小,提供的万有引力大于所需的向心力,当F引>F向时做近心运动.
点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用.
考点点评: 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力GMmr2=mv2r.以及知道航天飞机如何变轨:当提供的万有引力等于需要的向心力,做圆周运动;提供的万有引力大于所需要的向心力,做近心运动;提供的万有引力小于所需要的向心力,做离心运动.