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用火箭发射人造地球卫星.假设最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以速 度V=7.0×103m/s绕地球做匀速圆周运动;已知卫星质量m1=500kg,最后一节火箭壳体的质量m2=100kg;某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度u=1.8×103m/s.试分析计算:分离后卫星的速度增加到多大?火箭壳体的速度多大?分离后它们将如何运动?
根据动量守恒定律求出分离后的速度,从而判断火箭壳体和卫星的运行情况. 【解析】 设分离后壳体的速度为v′,根据动量守恒定律得, (m1+m2)v=m1(v′+u)+m2v′,代入数据解得v′=5.5×103m/s,则卫星的速度为7.3×103m/s. 卫星分离后速度v1=7.3×103m/s>v=7.0×103m/s,将发生“离心现象”,卫星对地面的高度将增大,该过程需克服地球引力做功,万有引力势能将增大,动能将减小,卫星将在某一较高的圆轨道上“稳定”下来作匀速圆周运动.而火箭壳体分离的一速度v′=5.5×103m/s<v,它的轨道高度不断降低,地球对它的引力做正功,万有引力势能不断减小,动能不断增大,最后将会在大气层中被烧毁. 答:分离后卫星的速度增加到7.3×103m/s,火箭壳体的速度为5.5×103m/s.
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考点分析:
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B.波长最长的光的光子能量为2.8eV
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D.频率最高的光的光子能量为8.8eV
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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