設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動的軌道艙,如圖所示。為了安全,返回艙與軌道艙對接時(shí),必須具有相同的速度。已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功,返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面的重力加速度為g ,火星的半徑為R,軌道艙到火星中心的距離為r,不計(jì)火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響,則該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙?

 


解析:

返回艙與人在火星表面附近有:

  (2分)

設(shè)軌道艙的質(zhì)量為m0,速度大小為v,則:

    (2分)

解得宇航員乘坐返回艙與軌道艙對接時(shí),具有的動能為

  (2分)

因?yàn)榉祷嘏摲祷剡^程克服引力做功

所以返回艙返回時(shí)至少需要能量  (4分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?永州模擬)設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動的軌道艙,如圖所示.為了安全,返回艙與軌道艙對接時(shí),必須具有相同的速度.已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功W=mgR(1-
Rr
)
,返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面的重力加速度為g,火星的半徑為R,軌道艙到火星中心的距離為r,不計(jì)火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響,則該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙?

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科目:高中物理 來源: 題型:

設(shè)想宇航員完成了對火星的考察,乘坐返回艙返回繞火星做圓周運(yùn)動的軌道艙,為了安全,返回艙與軌道艙對接時(shí)必須具有相同的速度,已知返回艙返回時(shí)需要克服火星的引力做功為W=mgR(1-
Rr
)
,返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面的加速度為g,火星的半徑為R,軌道艙中心到火星中心的距離為r,不計(jì)火星表面的空氣及火星自傳的影響,則宇航員乘坐返回艙從火星表面返回軌道艙至少需要獲得多少能量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙圍繞火星做圓周運(yùn)動的軌道艙.為了安全,返回艙與軌道艙對接時(shí),二者必須具有相同的速度.返回艙在返回過程中需克服火星引力做功W=mgR(1-
Rr
),式中各量分別為:返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面重力加速度為g,火星半徑為R,軌道艙到火星中心的距離為r,如圖所示.不計(jì)火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響.求:
(1)返回艙與軌道艙對接時(shí),返回艙的動能;
(2)該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量,才能返回軌道艙?

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科目:高中物理 來源: 題型:

設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動的軌道艙,如圖所示.為了安全,返回艙與軌道艙對接時(shí),必須具有相同的速度.已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功W=mgR(1-
Rr
)
,返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面的重力加速度為g,火星的半徑為R,軌道艙到火星中心的距離為r.已知引力常量為G,求:
(1)火星的質(zhì)量;
(2)火星的第一宇宙速度大小;
(3)軌道艙的運(yùn)行速度大。
(4)火星表面大氣阻力和返回艙的初速度不計(jì),則該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙?

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科目:高中物理 來源: 題型:

設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù),乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動的軌道艙,如圖所示.為了安全,返回艙與軌道艙對接時(shí),必須具有相同的速度.求該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量,才能返回軌道艙?

已知:返回過程中需克服火星引力做功,返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面重力加速度為g,火星半徑為R,軌道艙到火星中心的距離為r;不計(jì)火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響.

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