有一质量为m的航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动(轨道半径等于地球半径),某时刻航天器启动发动机,在很短的时间内动能变为

问题描述:

有一质量为m的航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动(轨道半径等于地球半径),某时刻航天器启动发动机,在很短的时间内动能变为原来的
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1个回答 分类:物理 2014-10-10

问题解答:

我来补答
(1)航天器靠近地球表面绕地球运动时,万有引力提供向心力
G
Mm
R2=m
v2
R…①
由①得v2=
GM
R
故此时航天器动能Ek=
1
2mv2=
GMm
2R
(2)根据题意知,航天器在近地点的动能
Ek近=
4
3Ek=
2GMm
3R
又因为
Ek近
Ek远=

v2近

v2远=
4
1
所以远地点的动能Ek远=
1
4Ek近=
GmM
6R
航天器从近地点向远地点运动的过程中只有地球引力做功,根据动能定理有:
W=Ek远-Ek远=
GmM
6E−
2GMm
3R=-
GmM
2R
所以克服地球引力所做的功为G
Mm
2R
答:(1)航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动时的动能为
GMm
2R;
(2)在从近地点运动到远地点的过程中克服地球引力所做的功为G
Mm
2R.
 
 
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