已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑地球自转的影响.(1)推导出第一宇宙速度v1的表达式;(2)我国自行研制的“神舟七号”载人飞船于2008年9月25日从中

◎ 题目

已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑地球自转的影响.
(1)推导出第一宇宙速度v1的表达式;
(2)我国自行研制的“神舟七号”载人飞船于2008年9月25日从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空.假设“神舟七号”飞船进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动,运行的周期是T,结合题目中所给的已知量,求飞船绕地球飞行时离地面的高度h.

◎ 答案

(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M
在地球表面附近满足G
Mm
R2
=mg

卫星做圆周运动的向心力由它受到的万有引力提供 G
Mm
R2
=m
v12
R

 解得:第一宇宙速度v1=

gR

(2)设飞船的质量为m′则
G
Mm
r2
=m
2r
T2

解得:r=
3
GMT2
2


又因为G
Mm
R2
=mg

所以r=
3
gR2T2
2


所以飞船绕地球飞行时离地面的高度h=
3
gR2T2
2

-R
答:(1)第一宇宙速度v1的表达式为v1=

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