2005年10月12日9时整，随着一声巨响，我国载人飞船“神州六号”发射成功。神六的发射成功，说明中国航天事业又迈上了一个新台阶。每一个炎黄子孙感到无比的自豪。虽然我们现在无法体验太空的实际感受，但我们可以从基础物理的角度分析地面和太空中不同的物理规律、现象。
1、地面物体与太空物体
地面上的物体被重力吸引落向地面，这是司空见惯的事情。而正常运行的卫星及卫星中的物体，其所受的重力（万有引力）全部提供向心力，处于完全失重状态。
例1、人造地球卫星的天线偶然折断，天线将做
A、自由落体运动
B、平抛物体运动
C、远离地球卫星飞向太空
D、继续和卫星一起沿原轨道运转
解析：原来卫星绕地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，即 （m是卫星的质量）。天线脱落后，由 （m0是天线的质量）分析可知其线速度、运行半径和原来相同。
答案D。
例2、在绕地球运行的人造地球卫星上，下列那些仪器不能使用
A、天平 B、测力计
C、摆钟 D、水银气压计
解析：因为运行的人造地球卫星上物体处于完全失重状态，地球上有关重力的现象不再相同。天平是因为重力产生力矩是否相等；摆钟依靠重力提供回复力；水银气压计依靠水银的重力和大气压力平衡。测力计虽然不能当作弹簧秤测物体重力，但其工作原理时胡可定律。
答案ACD。
2、地面行驶和卫星运转
卫星绕地球作稳定的匀速圆周运动时，万有引力恰好提供卫星作圆周运动所需要的向心力。如果因为某种原因万有引力小于卫星作圆周运动所需要的向心力（万有引力不足以提供向心力），卫星作离心运动；反之，万有引力大于卫星作圆周运动所需要的向心力，卫星作近心运动。
例3、如图1所示，某国空间站b出现故障，载人飞船a要与空间站b卫星对接，将技术人员送入空间站b进行维修，飞船a采取的方式为
A、飞船a向后喷气加速即可
B、飞船a向前喷气减速近轨道运行，而后加速
C、飞船a向后喷气加速远轨道运行，而后减速
D、无法追上
解析：如果直接加速，飞船a则会出现离心，偏离原来的运行轨道，实际无法追上空间站b（与地面行使的汽车不同），具体措施应为飞船a减速，近心运行，周期变小，运行变快，而后加速，离心与空间站b对接。答案B。
飞机作为快捷的空中交通工具，我们并不陌生。处理此类问题时，一定找准问题的切入点，领会命题者的考察意图，才不会出现答非所问。
例4、由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海面的高度均不变，则下列说法正确的是
A、飞机作的是匀速直线运动
B、飞机上的乘客对飞机座椅的压力略大于地球对乘客的引力
C、飞机上的乘客对飞机座椅的压力略小于地球对乘客的引力
D、飞机上的乘客对飞机座椅的压力等于零
解析：因为飞机是长途跋涉，认为飞机（乘客）绕地心作匀速圆周运动，乘客作圆周运动所需的向心力由地球对乘客的引力和座椅对乘客的支持力提供，即 。答案：C。
3、星球上物体和星球卫星
虽然星球上的物体和星球的卫星都作匀速圆周运动，都需要向心力，但是向心力的提供情况并不相同。应根据具体情况加以分析。
例5、经天文观测发现某星球的外层有一个环。为了判断该环是星球得一部分还是饶星球运行的卫星群，科学家们采用了这样的办法：测量出环中各层的线速度与该层到星球中心的距离R之间的关系来判断
A、若 ，该层是星球的一部分
B、若 ，该层是星球的卫星群
C、若 ，该层是星球的一部分
D、若 ，该层是星球的卫星群
解析：如图2所示，如果环是星球的延伸（星球的一部分），环内的各层是同轴物体，应该有相同的角速度，即v=rω。如果环是星球的卫星群，环内各层是星球运转的卫星，即 。
答案：AD。
4、地面与空中的昼夜变化
我们随地球的自转而转动，从而出现日出东方、日落西山。但如果我们与地球有较大的相对运动，则会出现“意外”的情景。
例6、太阳从东边升起，西边落下，使地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高的地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这样的条件是
A、时间必须在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机速率必须较大
B、时间必须在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机速率必须较大
C、时间必须在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机速率必须较大
D、时间必须在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机速率不能太大
解析：地球自西向东自转，形成白天、黑夜的交替变化。如图3所示，a地的人所在位置恰好是清晨，如果人相对于地球不动，随着地球的自转，太阳逐渐从东方升起。如果人此时向西奔跑，假设人奔跑的速度恰好等于地球表面的线速度，则人处的位置总是清晨；人奔跑的速度大于地球表面的线速度，则人会发现太阳从东方落下，天逐渐变暗（黑夜）。B的位置恰好是傍晚，如果人向西奔跑的速度大于地球表面的线速度，则会发现太阳从西方升起。答案：C。
|
