• 开普勒第三定律也适用于神州七号飞船的变轨运动.如图所示,飞船与火箭分离后进入预定近地圆形轨道飞行,某一时刻飞船在近地点启动发动机加速,经过较短时间后飞船速度增大并转移到与地球表面相切的椭圆轨道,飞船在远地点再一次点火加速,将沿半径为 r 的圆形轨道绕地球运动,设地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,若不计空气的阻力,试求,神州七号从近地点运动到远地点的时间(变轨时间).试题及答案-解答题-云返教育

    • 试题详情

      开普勒第三定律也适用于神州七号飞船的变轨运动.如图所示,飞船与火箭分离后进入预定近地圆形轨道飞行,某一时刻飞船在近地点启动发动机加速,经过较短时间后飞船速度增大并转移到与地球表面相切的椭圆轨道,飞船在远地点再一次点火加速,将沿半径为 r 的圆形轨道绕地球运动,设地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,若不计空气的阻力,试求,神州七号从近地点运动到远地点的时间(变轨时间).

      试题解答


      见解析
      解:当飞船沿半径为r的圆形轨道绕地球运动时,根据万有引力提供向心力,有
      GMm
      r2
      =mr(
      T
      )2
      所以
      T2=
      2πr3
      GM
      …①
      根据开普勒第三定律:
      a3
      T2
      =恒量,有
      r3
      T2
      =
      (
      R+r
      2
      )3
      (2t)2
      …②
      又因为:∵
      GMm
      R2
      =mg ∴GM=gR2…③
      由①②③解得:
      t=
      π(R+r)
      2R
      R+r
      2g

      答:神州七号从近地点运动到远地点的时间为t=
      π(R+r)
      2R
      R+r
      2g

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