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2005年，我国自行研制的“神州六号”载人飞船顺利升空，飞行总时间115小时32分，共绕地球73圈．飞船升空后，首先沿椭圆轨道运行，其近地点离开地面约200公里，远地点离开地面约
网友投稿 2022-10-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
2005年，我国自行研制的“神州六号”载人飞船顺利升空，飞行总时间115小时32分，共绕地球73圈．飞船升空后，首先沿椭圆轨道运行，其近地点离开地面约200公里，远地点离开地面约347公里．在绕地球飞行四圈后，地面发出指令，使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火，提高了飞船的速度，实施变轨，使得飞船在距地面h=340公里的圆轨道上飞行．已知地球半径R、地球表面重力加速度g．
（1）为求飞船在距地面h=340公里的圆轨道上飞行的速度v，某同学的解题思路如下：
已知飞船飞行总时间t，飞船绕地球圈数n，可求出飞船在圆轨道上的运行周期T=
t
n
①，再根据 v=
2π(R+h)
T
②，由①、②两式可求出v．
请判断该同学的解答过程是否正确，若正确，求出结果；若不正确，请写出正确的解题过程并写出飞行速度v的数学表达式（用已知物理量字母表示）．
（2）如图所示，飞船在圆轨道1上稳定运行时，如果不进行轨道维持，由于微小阻力的影响，飞船的轨道高度就会逐渐降低，当飞船进入较低的圆轨道2时，通过控制飞船上的发动机的点火时间和推力，能使飞船在轨道2上稳定运行．请分别比较飞船在1、2这两个圆轨道上稳定运行时，其动能的大小、重力势能的大小和机械能的大小（填“大于”、“等于”或“小于”）：
①飞船在轨道1的动能______轨道2的动能；
②飞船在轨道1的重力势能______轨道2的重力势能；
③飞船在轨道1的机械能______轨道2的机械能．
◎ 答案
（1）不正确
万有引力提供向心力，故：
G
Mm
(R+h)
2
=m
v
2
R+h
地球表面重力等于万有引力：
mg=G
mM
R
2
联立解得：
v=
g
R+h
R
（2）v=
GM
r
，故E
k
=
1
2
m
v
2
=
mGM
2r
，故轨道1动能小；
从轨道2到轨道1要克服重力做功，故重力势能增加，故轨道1重力势能大；
从轨道2到轨道1要对卫星做功，故卫星机械能增加，故轨道1机械能大；
故答案为：（1）不正确，
v=
g
R+h
R
；（1）小于，大于，大于．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“2005年，我国自行研制的“神州六号”载人飞船顺利升空，飞行总时间115小时32分，共绕地球73圈．飞船升空后，首先沿椭圆轨道运行，其近地点离开地面约200公里，远地点离开地面约…”主要考查了你对 【人造地球卫星】，【万有引力定律的其他应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/266250.html
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