文档介绍：专题研究——“神舟”五号载人飞船2003年10刀15日9时,我国口主研制的“神舟”五号载人飞船在酒泉卫星发射中心”用“长征”二号F运载火箭发射成功,将屮国第一名航天员杨利伟送上太空,飞船准确进入预定轨道,2003年10月16H6时,“神舟”五号载人飞船在内蒙古主着陆场(东经111。29’、北纬42°06,)成功着陆,实际着陆点•,返回舱完好无损,航天员状况良好。我们的航天英雄杨利伟自主出舱,凯旋而归。我国首次载人航天飞行I员I满成功。这是我国进行的首次载人航犬飞行,标志着屮国载人航犬工程取得历史性重人突破,屮国已成为世界上继美、俄之示第三个能够独立开展载人航天活动的国家。发射问题[例5]“神舟”五号飞船的发射是使用“长征”二号F型运载火箭,其推力是六百多吨,自重全部加起來是四百多吨,与发射卫星和导弹相比,加速度小得多,这主要是为航犬员的安全和舒适看想。如果火箭加速度过大,航犬员会感觉不舒适,其至有牛命危险。问:在加速上升过程中,宇航员处于什么状态?E船在发射升空时,如果宇航员是站立的,则他的心血管系统会受到何种影响?飞船在发射升空时,你认为宇航员采取什么姿势为好?[例6]飞船升空时有一个加速过程。在加速过程小,宁航员处于超重状态。人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面吋的重力的比值,称为耐受力值,用k表示。在选拔宇航员时,耍求他们在此状态的耐受力值为4Wk512(这次飞行杨利伟的k值约为8),求飞船的竖直向上发射时加速度值的变化范围。(地球表面的重力加速度g=10m/s2)变轨问题[例7]飞船在近地圆轨道上运行吋,由于极稀薄的空气的影响,飞行高度会缓慢降低,需要进行多次轨道维持。轨道维持就是通过控制飞船上的发动机的点火时间和推力,使飞船能保持在同-•轨道上稳定运行。2003年11月份,太阳风眾使“神舟”五号轨道舱运行轨道上的稀薄人气密度增加,轨道舱飞行阻力加人,如果不进行轨道维持,飞船轨道舱的轨道高度就会逐渐降低,在这种情况下,飞船轨道舱的动能、重力势能和机械能变化的关系应该是( )、重力势能和机械能逐渐减小B•重力势能逐渐减小,动能增大,,动能减小,,动能增人,机械能逐渐减小在轨运行问题[例8]己知飞船在离地面高度为343km的轨道做匀速圆周运动,地球半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=,求飞船的速度。(保留两位有效数字)[例9]飞船进入轨道绕地球做圆周运动时,宇航员处于什么状态?他对躺椅的压力冇多大?65kg的宇航员在离觌面43km时的重力是多少?(已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=10m/s2)o[例10]2003年10月15F19时,杨利伟乘坐“神舟”五号飞船在酒泉卫星发射中心起飞,开始了这次坏绕地球的太空之旅,飞船在近地的圆形轨道上飞行,离地面的高度人约340km,于16日6时许在内蒙古屮部一处草原着陆。飞船环绕地球飞行的过程屮杨利伟看到日出口落的次数为多少次?(已知地球半径为6400km,地球表面重力加速度g=10m/s2)返回问题[例11]“神舟”五号飞船绕地球飞行14圈后,于2003年10月6日5时35分受到返回信号,5时38分发动机制动点火,通过喷气使飞船做减速运动,飞船应该向什么方向喷气?减速过程屮飞船的高度怎样变化?[例12]“神舟”五号载人E船返回过程中,,返回舱的底部4个反推发动机点火工作,主伞使返回舱约以7m/s的速度着陆,反推发动机工作以后,速度会降到2m/s左右,保证了航天员的安全着陆,计算体重为65kg的杨利伟在这个过程中受到座椅的平均冲击力。点评:“神舟”号系列飞船的成功发射与物理知识密切相关,特别是万冇引力定律、匀速圆周运动、超失重等,在分析与此冇关的综合题时,要注意将实际问题转化为理想化的物理模型,然后运用合适的物理规律去处理。天体阅读探究黑洞,是一种神气玄妙的天体,它的密度极大,对靠近它的物质(包括光线)有非常强大的万有引力,使得一切物体(包括以3x10%/$的高速度行进的光线)都没有足够的能量从它的表面逃逸。我们可以利用前面学过的知识加以说明。理论计算表明,人造卫星脱离地球的速度等于第一宁宙速度的血倍,即V2=J*^=ll・2km/s。由此可知,天体的质量卅越大,半径越小,英表面的物体就越不容易脱离它的束缚。质虽与太阳相近、半径只冇10km左右的中了星,’km/s;质量与太阳相近,而半径与地球差不多的白矮星,,半径非常小,则其脱离速度有可能超过光速,即I fv=J—CO爱因斯坦相对论指出,任何物体的速度都不可能超过光速。山此可推断,对这种