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某物体在地面上受到的重力为160 N，将它放置在卫星中，在卫星以a=g

某物体在地面上受到的重力为160 N，将它放置在卫星中，在卫星以a=g的加速度随火箭向上加速升空的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90 N时，求此时卫星距离地面有多远.（地球半径R=6.4×103 km，g取10 m/s2）

答案

解析：物体随卫星及火箭升空过程中可以视为做竖直向上的匀加速直线运动（属于典型的“超重”现象）.物体受到两个力的作用，一是地球对它的引力，方向指向地心；二是卫星支持物对物体的支持力FN，方向与引力方向相反.二力的合力产生竖直向上的加速度.由于卫星离地面越来越高，引力F随着高度逐渐增大而减小，则支持物对它的支持力也随之变化.设物体的质量为m，地球质量为M，距地面高度为h时支持力大小为FN，在地球表面时，物体的重力等于万有引力的大小G=mg①

上升到距地面h高时,FN-=ma②

由①②解得=，

所以h=(-1)R

将m=16 kg，FN=90 N，a=g=5 m/s2，R=6.4×106 m代入上式得h=1.92×104 km.

答案：1.92×104 km

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