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2 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

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，结合题干中所给的已知量，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

=mg
卫星做圆周运动的向心力由它受到的万有引力提供 G

v12

解得：第一宇宙速度v₁=

（2）设飞船的质量为m′则
G

4π2r

解得：r=

GMT2

4π2

又因为G

=mg
所以r=

gR2T2

4π2

所以飞船绕地球飞行时离地面的高度h=

gR2T2

4π2

-R
答：（1）第一宇宙速度v₁的表达式为v₁=

；
（2）飞船绕地球飞行时离地面的高度h为

gR2T2

4π2

-R．

核心考点

试题【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2】；主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

2011年8月12日，我国在西昌卫星发射中心，将巴基斯坦通信卫星1R（Paksat-1R）成功送入地球同步轨道，发射任务获得圆满成功．关于成功定点后的“1R”卫星，下列说法正确的是（　　）

A．运行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

B．离地面的高度一定，相对地面保持静止

C．绕地球运动的周期比月球绕地球运行的周期大

D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

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我国载人飞船“神舟七号”的顺利飞天，极大地振奋了民族精神．“神七”在轨道飞行过程中，宇航员翟志钢跨出飞船，实现了“太空行走”，当他出舱后相对于飞船静止不动时，以下说法正确的是（　　）

A．他处于平衡状态	B．他不受任何力的作用
C．他的加速度不为零	D．他的加速度恒定不变

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为训练宇航员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境．在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态．现要求一架飞机在速率为v₁=500m/s时进人失重状态试验，在速率为v₂=1000m/s时退出失重状态试验．重力加速度g=10m/s²．试问：
（i）在上述给定的速率要求下，该飞机需要模拟何种运动，方可在一定范围内任意选择失重时间的长短？试定量讨论影响失重时间长短的因素．
（ii）飞机模拟这种运动时，可选择的失重状态的时间范围是多少？

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假定月球绕地球作圆周运动，地球绕太阳也作圆周运动，且轨道都在同一平面内．己知地球表面处的重力加速度g=9.80m/s²，地球半径 R₀=6.37×10⁶m，月球质量m=7.3×10²²kg，月球半径 R_m=1.7×10⁶m，引力恒量G=6.67×10^-11N•m²/kg²，月心地心间的距离约为r_0m=3.84×10⁸m
（ i ）月球的球心绕地球的球心运动一周需多少天？
（ ii ）地球上的观察者相继两次看到满月需多少天？
（ iii ）若忽略月球绕地球的运动，设想从地球表面发射一枚火箭直接射向月球，试估算火箭到达月球表面时的速度至少为多少（结果要求两位数字）？

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已知火星的半径为地球半径的一半，火星的质量为地球质量的1/9，已知一物体在地球上的重量比在火星上的重量大49N，求这个物体的质量是多少．（ g_o=9.8m/s²）

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