题目内容
【题目】2002年12月30日凌晨,“神舟四号”飞船发射升空,飞船按预定轨道在太空飞行六天零十八小时(用t表示),环绕地球一百零八圈(用n表示),返回舱于2003年1月5日顺利返回地面.“神舟四号”运行过程中由于大气摩擦等因素,会逐渐偏离预定的轨道,因此“神舟四号”先后进行了三次精确的“轨道维持”(通过发动机向后喷气,利用反冲校准轨道).设总质量为m的“神舟四号”飞船的预定圆形轨道高度为h,当其实际运行高度比预定轨道高度衰减了△h时,控制中心开始启动轨道维持程序,开始小动量发动机,经时间△t后,飞船恰好重新进入预定轨道平稳飞行.地球半径为R,地球表面重力加速度为g,
(1)求“神舟四号”轨道离地面高度h的表达式(用题中所给的数据表示);
(2)已知质量为m的物体在地球附近的万有引力势能(以无穷远处引力势能为零,r表示物体到地心的距离),忽略在轨道维持过程中空气阻力对飞船的影响.求在轨道维持过程中,小动量发动机的平均功率P的表达式(轨道离地面高度h不用代入(1)问中求得的结果).
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)因为:
又
所以得:
(2)卫星的动能为:
又:
所以:
则:卫星的机械能为E=EP+EK
由发动机做功W=E2-E1 及P=W/t有:
练习册系列答案
相关题目