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(16分)如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180……),若地球半径为R=6400 km,地球表面处的重力加速度为

根据以上信息,试求“神舟”七号飞船运行的周期T、圆轨道的高度H以及运行速度v;“神舟”七号搭载的三名宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为多少?

解析

由题意可知飞船绕行地球一周的时间和地球自传180°-157.5°=22.5°的时间相同,所以“神舟”七号飞船运行的周期:

飞船做圆周运动,万有引力提供向心力,设地球的质量为,半径为,飞船的质量为,圆轨道的高度为,则:

                           (1)

         (2)

由(1)得,带入(2)得

运行速度为

三名宇航员在24h内可以见到日落日出的次数为

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…),已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,根据以上信息,试求:

(1)若神舟七号飞船运行的周期为T,则神舟七号的圆轨道离地面的高度是多少?(用已知量的字母表示)
(2)神舟七号飞船运行的周期T为多少分钟?
(3)神舟七号搭载的三名宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化。图中表示在一段时间内飞船绕地球沿圆周匀速飞行了四圈,①、②、③、④为依次飞经中国和太平洋地区的四条轨迹,图中分别标出了各地的经纬度(如:轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时的经度为180°……)。

   (1)为什么①、②、③、④四条轨迹在赤道上的投影点都偏西?

   (2)根据图示的信息,可以计算出飞船的周期约为多少分钟?“神舟”七号搭载的宇航员在24h内可以看到的日落日出次数为多少?

   (3)若某时刻飞船飞经赤道上空时,在其正上方恰好有一颗地球同步卫星,试分析飞船能否再次处于该同步卫星的正下方?如果能,至少需要多长时间?

   (4)飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比是多少?(可以保留根号)

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年黑龙江省牡一中高一下学期期中考试物理试题 题型:计算题

如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……),已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g
根据以上信息,试求:

⑴若神舟七号飞船运行的周期为T,则神舟七号的圆轨道离地面的高度是多少?(用已知量的字母表示)
⑵神舟七号飞船运行的周期T为多少分钟?
⑶神舟七号搭载的三名宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为多少?

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科目:高中物理 来源:(新课标)2009-2010学年度高一下学期物理单元测试1-万有引力与航天 题型:计算题

 如图所示,是飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了“神舟”七号飞船在地球表面垂直投影的位置变化。图中表示在一段时间内飞船绕地球沿圆周匀速飞行了四圈,①、②、③、④为依次飞经中国和太平洋地区的四条轨迹,图中分别标出了各地的经纬度(如:轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时的经度为180°……)。

   (1)为什么①、②、③、④四条轨迹在赤道上的投影点都偏西?

   (2)根据图示的信息,可以计算出飞船的周期约为多少分钟?“神舟”七号搭载的宇航员在24h内可以看到的日落日出次数为多少?

   (3)若某时刻飞船飞经赤道上空时,在其正上方恰好有一颗地球同步卫星,试分析飞船能否再次处于该同步卫星的正下方?如果能,至少需要多长时间?

   (4)飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比是多少?(可以保留根号)

 

 

 

 

 

 

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