Question

此前，我国曾发射“神舟”号载人航天器进行模拟试验飞行，飞船顺利升空，在绕地球轨道飞行数圈后成功回收

此前，我国曾发射“神舟”号载人航天器进行模拟试验飞行，飞船顺利升空，在绕地球轨道飞行数圈后成功回收．当今我国已成为继前苏联和美国之后第三个实现载人航天的国家，载人航天已成为全国人民关注的焦点．航天工程是个庞大的综合工程，理科知识在航天工程中有许多重要的应用．（1）地球半径为6400km，地球表面重力加速度g=9.8m/s2，若使载人航天器在离地面高640km的圆轨道上绕地球飞行，则在轨道上的飞行速度为______m/s．（保留两位有效数字）（2）载人航天器在加速上升的过程中，宇航员处于超重状态，若在离地面不太远的地点，宇航员对支持物的压力是他在地面静止时重力的4倍，则航天器的加速度为______．

Answer 1

（1）在地球表面重力等于万有引力故有：G

mM

r2

＝mg可得GM=gR²，卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力有：
G

mM

(R+h)2

＝m

v2

R+h

所以载人航天器在轨道上飞行的速度为：v＝

GM R+h

=

gR2 R+h

＝

9.8×(6400×103)2 (6400+640)×103

m/s=7551m/s；
（2）宇航员受支持物的支持力为4mg，重力为mg，故宇航员所受合力
F_合=mg-mg=3mg
根据牛顿第二定律知，此时宇航员的加速度a=3g，
故答案为：（1）7500（注意取两位有效数字）；3g．