题目内容
2007年10月24日,我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星,其轨道示意图如下图所示.卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制。第一次点火,抬高近地点,将近地点抬高到约600km,第二、三、四次点火,让卫星不断变轨加速,经过三次累积,卫星加速到11.0km/s的速度进入地月转移轨道向月球飞去.后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面200km高的工作轨道(可视为匀速圆周运动).已知地球质量是月球质量的81倍,R月=1800km ,R地=6400km,卫星质量2350kg ,地球表面重力加速度g取10m/s2 . (涉及开方可估算,结果保留一位有效数字)
求:①卫星在绕地球轨道运行时离地面600km时的加速度.
②卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面200km的工作轨道上外力对它做了多少功?(忽略地球自转及月球绕地球公转的影响)
(1)8 m/s2(2)-1×1011J
解析:
①卫星在离地600km处对卫星加速度为a,由牛顿第二定律
又由
可得a=8 m/s2
(2)卫星离月面200km速度为v,由牛顿第二定律得:
由 及M月/M=1/81
得:V2=2.53×106km2/s2
由动能定理,对卫星 W=mv2—mv02
=× 2350×(253×104—110002)=-1×1011J
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