一物體在地球表面重16N,它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為9N,g取10m/s2.問:
(1)此時(shí)火箭離地球表面的距離為地球半徑的多少倍?
(2)當(dāng)火箭的離地高度恰等于地球半徑時(shí),物體的視重又是多少?
【答案】分析:(1)視重等于物體對(duì)支持物的壓力大。鶕(jù)牛頓第二定律求出物體在加速上升的火箭中重力加速度,由萬有引力等于重力求解此時(shí)火箭離地球表面的距離.
(2)當(dāng)火箭的離地高度恰等于地球半徑時(shí),求出此時(shí)重力加速度,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解視重.
解答:解:
(1)以物體為研究對(duì)象,物體的質(zhì)量為m==kg=1.6kg.
根據(jù)牛頓第二定律得
    N-mg=ma,得此時(shí)火箭所在處重力加速度g===
設(shè)地球的質(zhì)量為M,火箭離地高度為h,根據(jù)萬有引力等于重力得,mg=
又在地面上時(shí),
聯(lián)立解得,h=3R;
(2)當(dāng)火箭的離地高度恰等于地球半徑時(shí),此處的重力加速度為g′==
根據(jù)牛頓第二定律得,N′-mg′=ma,得N′=m(g′+a)
代入解得,N′=12N.
答:
(1)此時(shí)火箭離地球表面的距離為地球半徑的3倍.
(2)當(dāng)火箭的離地高度恰等于地球半徑時(shí),物體的視重是12N.
點(diǎn)評(píng):本題是萬有引力定律與牛頓第二定律的綜合應(yīng)用.g=常被稱為黃金代換式,反映了重力加速度與高度的關(guān)系.
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一物體在地球表面重16 N,它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為9 N,則此火箭離地球表面距離為地球半徑的(    )

A.2倍              B.3倍                C.4倍             D.1/2

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