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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7760千克，轨道倾角为42.4?，近地点高度200千米，远地
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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7760千克，轨道倾角为42.4?，近地点高度200千米，远地点高度350千米，15时57分飞船变轨成功，变轨后进入343千米的圆轨道，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4.8千米，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3吨，返回舱着陆，是由三把伞“接力”完成的．先由返回舱放出一个引导伞，引导伞工作16秒后，返回舱的下降速度由180米/秒减至80米/秒．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
E
P
=-
GMm
r
，式中G为万有引力恒量，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7.835×10
3
米/秒，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G=6.67×10
-11
牛米
2
/千克
2
，M=6×10
24
千克，地球半径R=6.4×10
6
米．
◎ 答案
（1）返回舱做匀减速运动，由v-v
0
=at得
得a=
v-
v
0
t
=
80-180
16
m/s
2
=-6.25 m/s
2
．
由牛顿第二定律得 mg-F=ma
则得 F=mg-ma=3000×（10+6.25）N=4.875×10
4
N
（2）E
1
=E
k1
+E
P1
=
1
2
mv
1
2
-
GMm
r
1
=
1
2
×7760×（7.835×10
3
）
2
-
6.67×10-11×6×1024×7760
6.6×106
J=-2.32×10
11
J
由机械能守恒 E
k1
+E
P1
=E
k2
+E
P2
得：
1
2
mv
2
2
-
GMm
r
2
=E
1
1
2
mv
2
2
=E
1
+
GMm
r
2
=-2.33×10
11
+
6.67×10-11×6×1024×7760
6.75×106
J=2.27×10
11
J
解得，v
2
=7.66×10
3
m/s
答：（1）这段运动的加速度是-6.25 m/s
2
．引导伞对返回舱的拉力大小是4.875×10
4
N．
（2）飞船经过近地点时的机械能是-2.32×10
11
J，经过远地点时的速度大小是7.66×10
3
m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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7760千克，轨道倾角为42.4?，近地点高度200千米，远地…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的速度与时间的关系】，【机械能守恒定律】 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/202211/369634.html
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