2003年10月15日我国成功地发射了“神舟”五号载人飞船,9时9分50秒准确进入预定轨道,此前飞船已与火箭分离,飞船质量为7760千克,轨道倾角为42.4,近地点高度200千米,远地点高度350千米,15时57分飞船变轨成功,变轨后进入343千米的圆轨道,运行14圈.又于16日6时23分在内蒙古主着陆场成功着陆,实际着陆点与理论着陆点只相差4.8千米,返回舱完好无损,宇航员杨利伟自主出舱.
(1)飞船返回时,在接近大气层的过程中,返回舱与飞船最终分离.返回舱质量为3吨,返回舱着陆,是由三把伞“接力”完成的.先由返回舱放出一个引导伞,引导伞工作16秒后,返回舱的下降速度由180米/秒减至80米/秒.假设这段运动是垂直地面下降的,且已接近地面,试求这段运动的加速度和引导伞对返回舱的拉力大小,
(2)已知万有引力做功与路径无关,所以可以引进引力势能,若取无穷远为引力势能零点,则引力势能的计算公式为
E
P=-
,式中G为万有引力恒量,M为地球质量,m为物体的质量,r为物体与地心的距离,又已知飞船在沿椭圆轨道运行的过程中经过近地点时速度大小为7.835×10
3米/秒,试求飞船经过近地点时的机械能以及经过远地点时的速度大小,已知G=6.67×10
-11 牛米
2/千克
2,M=6×10
24千克,地球半径R=6.4×10
6米.
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