宇宙飛船要與正在軌道上運行的空間站對接.

(1)飛船為了追上軌道空間站,應(yīng)采取什么措施?

(2)飛船脫離原來的軌道返回大氣層的過程中,重力勢能如何變化?動能如何變化?機(jī)械能又如何變化?

答案:
解析:

  解:(1)根據(jù)知:在同一運行軌道上,宇宙飛船與軌道空間站的運行速率是相同的,它不可能追上軌道空間站.

  當(dāng)飛船在較小的軌道上運行時滿足:;

  當(dāng)飛船在較小的軌道上加速運動時,

  隨著速度增大,飛船將做離心運動,運行軌道半徑增大,逐漸靠近外層軌道r2才能追上飛船.可見飛船為了追上軌道空間站,應(yīng)該從較低的軌道上加速運行.

  (2)飛船脫離原來的軌道返回大氣層的過程中,需要制動減速,其運動的軌道半徑逐漸減小.

  由于軌道變化比較慢,制動的阻力又在切線方向,阻力引起的速度的變化很小,所以仍然滿足,可見,飛船的動能增加;

  由于飛船離地的高度逐漸降低,因此飛船的重力勢能減小;

  由于飛船需要克服大氣阻力和制動力做功,因此飛船的機(jī)械能減。


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