1、简答题  地球质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力恒量为G，如果规定物体在离地球无穷远处势能为0，则质量为m的物体离地心距离为r时，具有的万有引力势能可表示为Ep=-G

参考答案：由GMmr2=mv2r得，卫星在空间站上动能为Ek=12mv2=GMm2(R+h)
卫星在空间站上的引力势能为EP=-GMm(R+h)
机械能为E1=Ek+Ep=-GMm2(R+h)
同步卫星在轨道上正常运行时有GMmr2=mω2r
故其轨道半径r=3GMω2

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  为了实验“神舟六号”飞船安全着陆，在飞船距离地面约1m时（即将着陆前的瞬间），安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作，使返回舱的速度由8m/s降至2m/s．设返回舱质量为3.5×103kg，减速时间为0.2s．设上述减速过程为匀变速直线运动，试回答和计算下列问题：（g取10m/s2）
（1）在返回舱减速下降过程中，航天员处于超重还是失重状态？计算在减速时间内，航天员承受的载荷值（即航天员所受的支持力与自身重力的比值）；
（2）计算在减速过程中，返回舱受到四台发动机推力的大小．

参考答案：
（1）因为航天员和返回舱一起做向下的减速运动，加速度方向向上，故此时航天员处于超重状态
已知，在减速前返回舱的速度v1=8m/s，减速后返回舱的速度v2=2m/s，减速时间t=0.2s
所以返回舱减速时的加速度a=v2-v1t=-30m/s2负号表示方向与初速度方向相反，即向上．
对航天员进行受力分析，航天员受到座椅向上的支持力N和向下的重力mg，合力使航天员产生加速度，所以根据牛顿第二定律有：
N-mg=ma
所以N=m（g+a）
所以航天员的载荷值：Nmg=g+ag=4
（2）设返回舱受到的推力为F，由（1）问可知返回舱在发动机点火后的加速度a=30m/s2，方向向上
根据牛顿第二定律有：F-Mg=Ma
∴F=M（g+a）=3.5×103×10×（10+30）N=1.4×105N
答：（1）航天员处于超得状态，航天员承受的载荷值为：4；
（2）返回舱4台发动机的推力为1.4×105N

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  “神州”六号飞船在预定轨道上飞行，每绕地球一圈需要时间90min，每圈飞行路程约为L=4．2×104km。
（1）试根据以上数据估算地球的质量和密度。（地球的半径R约为6．37×103km，万有引力常量Ｇ取6．67×10－11N·m2／kg2）
（２）假设飞船沿赤道平面自西向东飞行，飞行员会看到太阳从东边还是西边出来？如果太阳直射赤道，试估算飞行员每天能看到多少次日出日落？飞船每转一圈飞行员看不见太阳的时间有多长？（已知cos 18．2＝0．95）

参考答案：(1) 5.6103kg/m3 (2) 36min

本题解析：
(1)由L=2r可得? r==6.68km,
根据G=mr得
M=r3=6.01024kg ，
又=，=，
= =5.6103kg/m3。
（2）地球自西向东旋转，飞船沿赤道平面自西向东飞行的速度大于地球旋转速度，飞行员会看到太阳从东边出来。地球自转的周期为24h，地球自转一周，飞船运转2460/90=16圈，飞船运转一圈能看到一次日出日落，所以飞行员每天能看到16次日出日落。飞船转到地球的背影区飞行员就看不到太阳（如上图所示）。由图可知sin==0.95,
则=71.80
飞行员每转一圈看不见日出的时间为t=min36min

本题难度：一般

4、简答题  已知地球质量M=5.97×1024千克，半径R=6400千米，万有引力恒量G=6.67×10-11N?m2/kg2，求在离地面1000千米的高空沿圆形轨道运行的人造卫星的速度和周期．（保留2位有效数字）

参考答案：根据万有引力提供向心力得
GMm(R+h)2=mv2(R+h)2
代入数据得v=7.3×103m/s?
根据圆周运动知识得
T=2π(R+h)v=6.4×103s?
答：人造卫星的速度是7.3×103m/s，周期是6.4×103s．

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  2009年9月海南航天发射场破土动工，将于2013年建成并投入使用．届时它将与西昌、太原、酒泉3个卫星发射中心构成我国四大航天发射中心，西昌、太原、酒泉3个卫星发射中心的纬度分别为北纬28°、38°、41°．而海南航天发射中心的纬度是北纬19°．发射人 造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道．相比较我国其它三个发射场，海南发射场所具备的优势是（　　）
A．地球对火箭的引力较大
B．火箭在该点随地球自转线速度较大
C．该处的重力加速度较大
D．火箭在该点随地球自转角速度较大