用火箭發(fā)射人造地球衛(wèi)星,假設最后一節(jié)火箭的燃料用完后,火箭殼體和衛(wèi)星一起以速度v=7.0×103 m/s繞地球做勻速圓周運動;已知衛(wèi)星質(zhì)量m=500 kg,最后一節(jié)火箭殼體的質(zhì)量M=100 kg;某時刻火箭殼體與衛(wèi)星分離,分離時刻衛(wèi)星與火箭殼體沿軌道切線方向的相對速度u=1.8×103 m/s,試分析計算:分離后衛(wèi)星的速度增加到多大?火箭殼體的速度多大?分離后它們將如何運動?
7.3×103 m/s 5.5×103 m/s 離心運動(衛(wèi)星)向心運動(火箭)
設分離后衛(wèi)星與火箭殼體相對地面的速度分別為v1和v2,分離時系統(tǒng)在軌道切線方向上動量守恒(m+M)v=mv1+Mv2,且u=v1-v2,
解得v1=7.3×103 m/s,v2=5.5×103 m/s,
衛(wèi)星分離后,v1>v2,將做離心運動,衛(wèi)星將以該點為近地點做橢圓運動.
而火箭殼體分離后的速度v2=5.5×103 m/s<v,因此做向心運動,其軌道為以該點為遠地點的橢圓運動,若進入大氣層,它的軌道將不斷降低,最后將會在大氣層中燒毀.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源:2011-2012學年湖北省宜昌市金東方學校高三(下)月考物理試卷(2月份)(理科)(解析版) 題型:解答題
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