中國“天宮”載人空間站在距地面高400km左右的軌道上做勻速圓周運動,在此高度上有非常稀薄的大氣,受氣體阻力的影響,軌道高度1個月大概下降2km,“天宮”安裝有發(fā)動機,可對軌道進(jìn)行周期性修正。假設(shè)“天宮”正常運行軌道高度為h,經(jīng)過一段時間t,軌道高度下降了Δh(Δh?h)。已知引力常量為G,地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,“天宮”質(zhì)量為m,“天宮”垂直速度方向的有效橫截面積為S。假設(shè)“天宮”附近空氣分子是靜止的,與“天宮”相遇后和“天宮”共速。若規(guī)定距地球無限遠(yuǎn)處為地球引力零勢能點,則地球附近物體的引力勢能可表示為EP=-GMmr,其中M為地球質(zhì)量,m為物體質(zhì)量,r為物體到地心距離。求:
(1)“天宮”正常在軌道上做圓周運動時的線速度大小v;
(2)以無限遠(yuǎn)為零勢能點,“天宮”正常在軌道上做圓周運動時的機械能E;
(3)若“天宮”軌道高度下降Δh(Δh?h)時損失的機械能為ΔE,忽略下降過程中阻力大小變化,請估算“中國空間站”附近的空氣密度ρ。
E
P
=
-
GM
m
r
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:233引用:1難度:0.5
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1.我國已相繼完成“神十”與“天宮”對接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程.某航天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖所示,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運動的飛船對接,然后由飛船送“玉兔”返回地球.設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m,月球半徑為R,月面的重力加速度為g月.以月面為零勢能面,“玉兔”在h高度的引力勢能可表示為Ep=
,其中G為引力常量,M為月球質(zhì)量.若忽略月球的自轉(zhuǎn),從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為( ?。?/h2>GMmhR(R+h)A. (h+2R)mg月RR+hB. (h+mg月RR+hR)2C. (h+mg月RR+hR)22D. (h+mg月RR+hR)12發(fā)布:2025/1/11 8:0:2組卷:89引用:1難度:0.9 -
2.2013年我國相繼完成“神十”與“天宮”對接,“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大工程.某航天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖所示,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運動的飛船對接,然后由飛船送“玉兔”返回地球,已知“玉兔”質(zhì)量為m,月球半徑為R,月球的質(zhì)量為M,引力常量為G,以月球表面為零勢能面,“玉兔”在h高度的引力勢能可表示為Ep=
,忽略月球的自轉(zhuǎn).求:GMmhR(R+h)
(1)月球的第一宇宙速度;
(2)從開始發(fā)射到對接完成,返回系統(tǒng)需要對“玉兔”做的功.發(fā)布:2025/1/11 8:0:2組卷:26引用:1難度:0.3 -
3.2013年我國相繼完成“神十”與“天宮”對接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運動的飛船對接,然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m,月球半徑為R,月面的重力加速度為g月.以月面為零勢能面?!坝裢谩痹趆高度的引力勢能可表示為EP=G
,其中G為引力常量,M為月球質(zhì)量,若忽略月球的自轉(zhuǎn),從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為( ?。?/h2>MmhR(R+h)A. (h+2R)mg月RR+hB. (h+mg月RR+hR)12C. (h+mg月RR+hR)22D. (h+mg月RR+hR)2發(fā)布:2025/1/11 8:0:2組卷:139引用:4難度:0.9
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