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文档简介

1、5.7.3 航天器中的失重现象 离心运动,例 假设宇宙飞船质量为M，它在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径近似等于地球半径R，航天员质量为m，宇宙飞船和航天员受到的地球引力近似等于他们在地面的重力。试球座舱对宇航员的支持力。此时飞船的速度多大？,研究对象航天员 轨道平面宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动的圆周平面 圆心地球中心 半径地球半径 向心力方向指向地球中心,【分析与解答】 宇航员受力如图。 根据牛顿第二定律 因宇航员受到的地球引力近似等于他在地球附近的重力，即 代入上式可得 解得此时飞船的速度为,其实在任何关闭了发动机，又不受阻力的飞行器中，都是一个完全失重的环境。其中所有的物体都

2、处于完全失重状态。,N,完全失重,mg,O,在航天器中所有和重力有关的仪器都无法使用,弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小,无法用天平测量物体的质量,利用完全失重条件的科学研究,液体呈绝对球形,制造理想的滚珠,制造泡沫金属,向心运动和离心运动产生的原因,当F=m2r 时，物体沿半径r做匀速圆周运动。 当Fm2r 时，物体将做向心运动，半径r减小。 当Fm2r 时，物体将做离心运动，半径r增大。 当F=0时，即向心力消失时，半径r趋于无限大，物体将沿切线方向飞出。,向心运动产生的原因：合外力多余。 离心运动产生的原因：合外力不足。,离心运动的应用和防止,如何使物体做离心运动以及离心运动的应用实例 提高转速，使所需向心力增大到大于物体所受合外力 离心干燥器 洗衣机的脱水筒 用离心机分离溶液中的沉淀物 把体温计的水银柱甩回玻璃泡内 减小合外力或使其消失 投掷链球,如何不让物体做离心运动以及离心运动的防止实例 减小物体运动的速度，使物体作圆周运动时所需的向心力减小 火车或汽车拐弯时的限速 高速旋转的砂

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