题目内容
【题目】一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.5×103 m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8m/s2 . (结果保留2位有效数字)
(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;
(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.
【答案】
(1)
解:落地时的重力势能为零,飞船机械能等于动能为Ek2== 8×104×1002J=4.0×108J;
进入大气层的机械能E=Ek1+Ep1= mv12+mgH=2.4×1012J;
答:落地瞬间的机械能为4.0×108J;进入大气层的机械能为2.4×1012J;
(2)
此时的速度大小为v3=7.5×103×0.02m/s=150m/s;从600m处到落地之间,重力做正功,阻力做负功,根据动能定理
mgh﹣Wf= m ﹣ m
代入数据,可得Wf=9.7×108J
答:克服阻力做功为9.7×108J.
【解析】(1)机械能等于重力势能和动能之和,可以得出两处的机械能;(2)根据动能定理计算克服阻力做功.
练习册系列答案
相关题目