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2020年5月5日,長征五號B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗船和返回艙試驗艙,在中國文昌航天發(fā)射場(北緯19度,可近似看成位于赤道附近)點火升空,豎直向上飛行約17s后開始程序轉彎,火箭逐漸偏向東方飛去,最后試驗艙船與火箭成功分離,進入預定軌道。據(jù)了解,此次發(fā)射的載人飛船試驗船和返回艙試驗艙約22噸。假設其預定軌道高度為200km,自西向東運轉。已知地球半徑約為6400km,地表重力加速度g取10m/s2。在忽略空氣阻力影響的前提下,估算為將試驗艙船從地面送入預定軌道,火箭至少需要對它做多少功。某同學的估算過程如下:
火箭將試驗艙船從地面送至預定軌道過程中,由動能定理可得:W+W=
1
2
mv2
在地面上有G
M
m
R
2
=mg
在預定軌道上有G=
M
m
R
+
h
2
=m
v
2
R
+
h
,可得
1
2
mv2=
GM
m
2
R
+
h
=
mg
R
2
2
R
+
h

因此W=mgh+
1
2
mv2=mgh+
mg
R
2
2
R
+
h
=mg[h+
R
2
2
R
+
h
]
代入數(shù)據(jù)解得W=7×1011J
請你判斷這位同學的估算過程是否合理(不用考慮計算結果是否正確),并說明理由。

【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:165引用:1難度:0.5
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  • 1.假設你經(jīng)努力學習和刻苦訓練后成為中國登月第一人,你站在半徑為R的月球表面,從到月球表面高度為h處將一個小球由靜止釋放,經(jīng)過時間t,小球落到月球表面。不考慮月球的自轉,引力常量為G。求:
    (1)月球表面的重力加速度g;
    (2)月球的質量M。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:27引用:1難度:0.5
  • 2.2007年10月24日我國成功發(fā)射了“嫦娥一號”繞月衛(wèi)星.我國計劃2020年實現(xiàn)載人登月.若你通過努力學習、刻苦訓練有幸成為中國登月第一人,而你為了測定月球表面附近的重力加速度進行了如下實驗:在距月球表面高度h=20m處讓一個小球由靜止開始自由下落,下落的時間為t=5s.則( ?。?/h2>

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.7
  • 3.假設你經(jīng)過刻苦學習與訓練后,成為我國登月的第一人。你站在半徑為R的月球表面,用彈簧測力計測得質量為m的小球所受重力的大小為F。引力常量為G,不考慮月球的自轉。
    (1)求月球的質量M及其第一宇宙速度v;
    (2)若你在距月球水平表面高度為h處,以大小為v0的速度沿水平方向拋出該小球,求該小球落到月球表面上的位置與拋出點間的水平距離x。

    發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:44引用:1難度:0.5
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