高中物理教学论文 关于神州飞船的物理题.pdf

关于神州飞船的物理题

神州飞船，由于我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首
次出舱而引人注目，关于神州飞船的物理题也有人关注。

1、（2009年山东卷18题）．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”
七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆
轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变轨道2

成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约轨道1
为90分钟。下列判断正确的是（）
A．飞船变轨前后的机械能相等QP
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态地球
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动
的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加
速度
【解析】飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以A不正确。飞船在圆轨道
上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，B正确。飞船在
2
此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据T可

知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，C正确。飞
船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运
动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，D不正确。
提示：若物体除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)不做功，
且其他力做功之和不为零，则机械能不守恒。
根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量

Mmv2GMMm2r3
等状态量。由Gm得v，由Gm()2r得T2，
r2rrr2TGM

MmGMMm
由Gm2r得，Gma可求向心加速度。
r2r3r2n
【答案】BC

2．（2010年高考江苏卷6题）、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间
望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的
一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的
有
（A）在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
（B）在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动
能
（C）在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
（D）在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的
加速度

【解析】逐项判断
A．根据开普勒定律，近地点的速度大于远地点的速度，A正确；
B．由I轨道变到II轨道要减速，所以B正确；

R3
C．根据开普勒定律，c，RR，所以TT。C正确；
T22121
GM
D．根据a,应等于，D错误；
R2
【答案】ABC
本题考查万有引力和开普勒定律。难度：中等。
3．（2010年高考浙江卷20题）.宇宙飞船以周期为T绕地地球作圆周运
动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径
为R，地球质量为M，引力常量为G，地球处置周期为T。太阳光可看作平行光，
宇航员在A点测出的张角为，则

2R
A.飞船绕地球运动的线速度为
Tsin()
2
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T
0
C.飞船每次“日全食”过程的时间为aT/(2)
0

2RR
D.飞船周期为T=
sin()GMsin()
22
2r
【解析】飞船绕地球运动的线速度为v
T
RR
由几何关系知sin(/2)，所以r
rsin(/2)

2R
v，A正确；
Tsin(/2)
mM2r3r
Gm()2r所以T22r
r2TGMGM

RR
T2，D正确。
sin(/2)GMsin(/2)
24h
一天内飞船经历“日全食”的次数为n=T/T，所以B错误；
T0
飞船每次“日全食”过程的时间，如下图所示，是飞船沿BAC圆弧从B
1RR
到C的时间，因为tanOBC=，sin，所以OBC=，时间tT，
2r2r2
所以C错误；

【答案】AD

4.(原创)为什么说神舟七号飞船宇航员翟志刚19分35秒在太空行走9165公
里？
据媒体报道：2008年9月27日，神舟七号飞船运行第２９圈，经地面指挥部决

策，确认由航天员翟志刚、刘伯明执行空间出舱活动任务。经多次状态检查及确

认，在神舟七号飞船进入远望三号船测控区时，北京航天飞行控制中心于１６时

３４分向航天员下达出舱指令。

１６时３５分，翟志刚经过努力开启轨道舱舱门，穿着我国研制的“飞天”

舱外航天服以头先出的方式实施出舱活动。北京飞控中心指控大厅前方大屏幕显

示出从神舟七号飞船上传回的画面，翟志刚面向安装在飞船推进舱的摄像机挥手

致意，向全国人民问好，向全世界人民问好。接着，他接过刘伯明递上的五星红

旗挥舞摇动。随后，他朝轨道舱固体润滑材料试验样品安装处缓缓移动，取回样

品