2003年10月15日，我国第一位航天员杨利伟乘我国自行研制的“神舟五号”飞船进入太空，环绕地球飞行14圈，次日在内蒙古

“神州五号”载人飞船，将航天员杨利伟顺利送上太空，杨利伟相对于“神舟五号”飞船的位置没有发生改变，因此相对于飞船是静止的．
故选C．

点评：
本题考点： 参照物及其选择．

考点点评： 一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物，所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同，这就是运动和静止的相对性．

（1）火箭点火时，航天员受重力和支持力作用，支持力为N=5mg，
由牛顿第二定律：N-mg=ma，
解得a=4 g．
此加速度即火箭起飞时的加速度，火箭受到向上的推力F与向下的重力；
由牛顿第二定律：F-Mg=Ma，
解得火箭的最大推力为F=2.4×10⁷N．
（2）飞船绕地球做匀速圆周运动，
万有引力提供向心力：G
M地m
(R+h)2＝m
4π2
T2(R+h)，
在地球表面，万有引力与重力近似相等，得G
M地m
R2＝mg，
又T=1.5h=5.4×10³s．
解得h=3.1×10² km．
答：（1）火箭点火发射时，火箭的最大推力2.4×10⁷N．
（2）估算飞船运行轨道距离地面的高度3.1×10² km．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；牛顿第二定律．

考点点评： 注意此类题目解题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．

生物圈是地球上的所有生物与其生存的环境形成的一个统一整体，生物圈的范围：以海平面为标准来划分，生物圈向上可到达约10千米的高度，向下可深入10千米左右深处，厚度为20千米左右的圈层，包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面．
其中岩石圈是地球表面的固体部分．它的表面大多覆盖着土壤，是人类等一切陆生生物的“立足点”．人类的活动可以到达生物圈的各个圈层如借助飞机在大气圈，借助船舶、潜艇在水圈活动．
2003年10月15日9时，由中国自行研制的“神舟五号”飞船载着中国自己培养的宇航员杨利伟升入太空，并在太空遨游21小时，实现了中国几代人的梦想，这说明人类的活动范围超出了生物圈．
故选：A

点评：
本题考点： 生物圈的范围．

考点点评： 解答此类题目的关键是熟记生物圈的范围，根据题意能灵活总结答案．

（1）火箭升空时，内能减小，转化为机械能；火箭向后喷出气流，火箭对气流有向后的力，由于力的作用是相互的，气流对火箭有向前的力的作用，从而推动火箭前进；
（2）飞船在从远地点到近地点运行的过程中，速度增大、动能增大，飞船的重力势能减小，重力势能转化为动能；
（3）因为人长期生存的环境是有大气压的环境，体内外的气压平衡，航员在太空生活与工作：若不穿太空服，只带氧气瓶，航天员不能走出舱外，因为舱外没有空气，不存在大气压，人会爆裂．
（4）返回大气层时，飞船与大气层发生剧烈摩擦变成一个火球，将机械能转化为内能，使飞船的温度升高．
故答案为：（1）机械；物体间力的作用是相互；（2）增大；减小；（3）不能；没有大气，不存在大气压，人会爆裂而死；（4）机械；内．

点评：
本题考点： 动能和势能的大小变化；能量的转化和转移．

考点点评： 本题是一道综合题目，考查了燃料热值的特性、动能、势能、机械能变化、机械能与其他能量间的转化，要结合这些知识点具体分析解答．

由题意知飞船绕地球飞行14圈用时间为21h23min，所以飞船的周期
T=[t/N＝
21×3600+23×60
14s＝5498.5s
飞船飞行时万有引力提供圆周运动向心力有：
G
mM
(R+h)2＝m(R+h)
4π2
T2]
可得卫星距地面的高度
h=
3
GMT2
4π2
−R=
3
6.67×10−11×6.0×1024×(5498.5)2
4×(3.14)2
−6.4×10³×10³m≈3×10⁵m
答：神舟五号绕地球飞行时距地面的高度大约为3×10⁵m．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用．

考点点评： 万有引力应用问题通常要抓住合力提供向心力列式求解，同时本题要注意时间单位的换算．

阅读材料可知，“神州”五号进入“黑障区”时和“黑障”消失时分别位于高层大气和平流层．根据题意．故选：D．

点评：
本题考点： 地理常识．

考点点评： 该题主要考查了大气中的高层大气和平流层，难度不大，根据所学知识即可完成．

A：由G
Mm
r2＝m(
2π
T)2r，解得：T＝

4π2r3
GM，由此可以知道轨道降低，周期变小．故A正确
B：由G
Mm
r2＝m
v2
r，解得：v＝

GM
r，由此可以知道轨道降低，线速度变大．故B错误
C：由G
Mm
r2＝mrω²解得：ω=

GM
r3，由此可以知道轨道降低，角速度变大．故C错误
D：由G
Mm
r2＝ma，解得：a＝G
Mm
r2，由此可以知道轨道降低，向心加速度变大．故D错误
故选A

点评：
本题考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

考点点评： 本题是万有引力充当向心力各个表达式的应用，此应用在选择题时，可以有这样一个结论，除周期随半径增大而增大以外，其余都是随半径增大而减小．

（1）火箭点火时，航天员受重力和支持力作用，支持力为N=5mg，
由牛顿第二定律：N-mg=ma，
解得a=4g．
此加速度即火箭起飞时的加速度，火箭受到向上的推力F与向下的重力；
由牛顿第二定律：F-Mg=Ma，
解得火箭的最大推力为F=2.4×10⁷N．
（2）飞船绕地球做匀速圆周运动，
万有引力提供向心力：G
M地m
(R+h)2=m(
2π
T)2(R+h)，
在地球表面，万有引力与重力近似相等，得G
M地m
R2=mg，
又T=1.5h=5.4×10³s．
解得h=3.1×10² km．
答：（1）火箭点火发射时，火箭的最大推力2.4×10⁷N．
（2）飞船运行轨道距离地面的高度3.1×10² km．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；牛顿第二定律．

考点点评： 注意此类题目解题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．

A、因为飞船速度增大，受到的推力大于重力，因此受到的不是平衡力；
BD、燃料燃烧将燃料的化学能转化为火箭的机械能，即该过程燃气对飞船做了功，故BD选项正确；
C、火箭上升的过程中速度越来越大，高度越来越高，所以飞船的动能和势能不断增加．
故选A．

点评：
本题考点： 平衡力的辨别；动能和势能的大小变化．

考点点评： 本题考查了飞船在升空的过程中的能量的转化和受到的力的分析．注意飞船速度增大，高度升高，运动状态在变，受到的力不是平衡力．

（1）火箭点火时，航天员受重力和支持力作用，支持力为N=5mg，
由牛顿第二定律：N-mg=ma，
解得a=4 g．
此加速度即火箭起飞时的加速度，火箭受到向上的推力F与向下的重力；
由牛顿第二定律：F-Mg=Ma，
解得火箭的最大推力为F=2.4×10⁷N．
（2）飞船绕地球做匀速圆周运动，
万有引力提供向心力：G
M地m
(R+h)2＝m
4π2
T2(R+h)，
在地球表面，万有引力与重力近似相等，得G
M地m
R2＝mg，
又T=1.5h=5.4×10³s．
解得h=3.1×10² km．
（1）火箭点火发射时，火箭的最大推力2.4×10⁷N．
（2）估算飞船运行轨道距离地面的高度3.1×10² km．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用．

考点点评： 注意此类题目解题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．

（1）设地球质量为M，飞船的质量为m，在A点受到的地球引力为
F＝G
mM
(R+L1)2
地球表面的重力加速度
g=G[M
R2
又由牛顿第二定律
F=ma
联立以上三式得
aA＝
F/m＝
GM
(R+L1)2＝
R2g
(R+L1)2]
飞船在近地点A的加速度a_A为
R2g
(R+L1)2．
（2）飞船在预定圆轨道飞行的周期
T=[t/n]
由牛顿运动定律得
G
Mm
(R+L2)2＝m(
2π
T)2(R+L2)
联立解得
L2＝ 3

gR2t2
4π2n2-R
远地点B距地面的高度L₂为 3

gR2t2
4π2n2-R．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；牛顿运动定律的综合应用．

考点点评： 卫星在椭圆轨道运行时的加速度目前只能根据牛顿第二定律求解；卫星的轨道半径与线速度、角速度、周期对应！

（I）设椭圆的方程为
x2
a2+
y2
b2＝1由题设条件得：
a-c=|OA|-|OF₂|=|F₂A|=6371+200=6571
a+c=|OB|+|OF₂|=|F₂B|=6371+350=6721
解得a=6646，c=75
所以a²=44169316，b²=a²-c²=（a+c）（a-c）=6721×6571=44163691
所以椭圆的方程为
x2
44169316+
y2
44163691＝1

（II）从15日9时到16日6时共21个小时，合21×3600秒，
减去开始的（9分）50秒，即9×60+50=590（秒），
再减去最后多计的1分钟，共减去590+60=650（秒）得飞船巡天飞行的时间是21×3600-650=74950（秒），
平均速度是
600000
74950≈8（千米/秒）
所以飞船巡天飞行的平均速度是8km/s．

点评：
本题考点： 椭圆的标准方程．

考点点评： 本小题主要考查椭圆等基本知识，考查分析问题和解决问题的能力．

（1）前者为超重现象，后者为失重现象
（2）飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：
G
Mm
R2=m
4π2
T2(R+h)
在地球表面，万有引力与重力近似相等，得G
Mm
R2=mg；
又T=1.5h=5.4×10³s；
解得h=3.1×10² km．
答：（1）杨利伟“对座舱的最大压力等于他体重的5倍”时处于超重状态，在舱内“漂浮起来”时处于失重状态．
（2）飞船运行轨道距离地面的高度3.1×10² km．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用．

考点点评： 注意此类题目解题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．

“神舟五号”飞船刚离地上升的过程中，质量不变，速度不断增大，动能增大．高度不断增大，重力势能不断增大；所以机械能不断增大．
故答案为：增大；增大．

点评：
本题考点： 动能和势能的大小变化．

考点点评： 掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．根据能量大小的影响因素，利用控制变量法，能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．

（1）火箭点火时，航天员受重力和支持力作用，支持力为N=5mg，
由牛顿第二定律：N-mg=ma，
解得a=4 g．
此加速度即火箭起飞时的加速度，火箭受到向上的推力F与向下的重力；
由牛顿第二定律：F-Mg=Ma，
解得火箭的最大推力为F=2.4×10⁷N．
（2）飞船绕地球做匀速圆周运动，
万有引力提供向心力：G
M地m
(R+h)2＝m
4π2
T2(R+h)，
在地球表面，万有引力与重力近似相等，得G
M地m
R2＝mg，
又T=1.5h=5.4×10³s．
解得h=3.1×10² km．
（1）火箭点火发射时，火箭的最大推力2.4×10⁷N．
（2）估算飞船运行轨道距离地面的高度3.1×10² km．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用．

考点点评： 注意此类题目解题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．

偏二甲肼的相对原子质量为：12×2+1×8+14×2=60．
由偏二甲肼的化学式（C₂H₈N₂）的化学式可知：表示偏二甲肼这种物质；表示偏二甲肼是由碳、氢、氮三种元素组成的；表示1个偏二甲肼分子；表示1个偏二甲肼分子是由2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成的．
故答案为：（1）60；（2）表示偏二甲肼是由碳、氢、氮三种元素组成的；（3）1个偏二甲肼分子等．

点评：
本题考点： 化学式的书写及意义．

考点点评： 本题难度不大，考查化学式的含义，掌握化学式的含义并能灵活运用是正确解答本题的关键．

阅读材料可知，“神州”五号进入“黑障区”时和“黑障”消失时分别位于高层大气和平流层．根据题意．故选：D．

点评：
本题考点： 地理常识．

考点点评： 该题主要考查了大气中的高层大气和平流层，难度不大，根据所学知识即可完成．

（1）神州五号飞船的周期 为：T=[t/n]=
24×60−(2×60+37)
14min=5498.4s
由于飞船绕地飞行时万有引力提供向心力，故有：[GM
r2m=m（
2π/T]）²r
解得：r=
3
GMT2
4π2
=6.7×10⁶m
由于飞船绕地飞行时万有引力提供向心力，故有：
[GM
r2m=m
v2/r]
解得：v=

GM
r=7.79×10³m/s，
（2）由于飞船绕地飞行时万有引力提供向心力，故有：
[GM
r2m=m（
2π/T]）²r
解得：r=
3
GMT2
4π2
=R+h
得：h=
3
GMT2
4π2
-R=
3
6.672×10−11×6.0×1024×(5498.4)2
4×(3.14)2
-6.4×10⁶ m
答：（1）神舟五号宇宙飞船绕地球飞行的速度大小是7.79×10³m/s．
（2）神舟五号宇宙飞船绕地球飞行时距地面的高度是
3
6.672×10−11×6.0×1024×(5498.4)2
4×(3.14)2
-6.4×10⁶ m

点评：
本题考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．

考点点评： 万有引力应用问题通常要抓住合力提供向心力列式求解，同时本题要注意时间单位的换算．

（1）火箭的重力：G=mg=4.60×10⁵kg×10N/kg═4.60×10⁶N，
则火箭起飞时的合力：F=5.88×10⁶N-4.60×10⁶N=1.28×10⁶N，方向竖直向上；
（2）光电池板获取的太阳能P_总=1.0×10³W×8m²=8×10³W，
为工作舱提供的电能有用功率P=UI=120V×10A=1200W，
机械效率的公式η=
W有
W总×100%=[1200W×t/8000W×t]×100%=15%．
答：（1）1.28×10⁶；（2）光电池的光转换率为15%．

点评：
本题考点： 力的合成与应用；太阳能的其他相关计算．

考点点评： 本题考查学生对重力计算公式、同一直线上二力的合成以及机械效率计算公式和对题目条件分析能力．

（1）根据牛顿第二定律，有：
kmg-mg=ma
a=7mg
联立解得：a=60m/s²；
（2）设地球质量为M，飞船质量为m，飞船轨道半径为r，
地球表面上质量为m′的物体所受重力等于地球对它的万有引力，
则m′g=[GMm′
R2，
则GM=gR²，
万有引力为飞船做圆周运动提供向心力，由牛顿第二定律得：

GMm
r2=m（
2π/T]）²r；
线速度v=[2πr/T]；
联立解得：v=
3
2πR2g
T
；
答：（1）飞船带着这两名宇航员在竖直向上发射时的加速度a的最大值不能超过60m/s²；
（2）船运行线速度的表达式为
3
2πR2g
T
．

点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；牛顿第二定律．

考点点评： 飞船绕地球最圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力定律、牛顿第二定律即可正确解题．