题目内容
我国“神舟六号”宇宙飞船的成功发射和回收,标志着我国的航天技术已达到世界先进水平.如图所示,质量为m的飞船绕地球在圆轨道I上运行时,半径为r1,要进入半径为r2的更高圆轨道Ⅱ,必须先加速进入一个椭圆轨道Ⅲ,然后再进入圆轨道Ⅱ.已知飞船在圆轨道Ⅱ上运动的速度大小为v,在A点通过发动机向后喷出一定质量气体,使飞船速度增加到v’进入椭圆轨道Ⅲ.求飞船在轨道I上的速度和加速度大小.
分析:根据万有引力提供向心力结合轨道半径的关系求出线速度的大小,根据向心加速度的公式求出向心加速度的大小.
解答:解:在轨道Ⅰ上,有G
=m
,得v1=
.
同理在轨道Ⅱ上,v=
.
联立得,v1=v
.
设在轨道Ⅰ上的向心加速度为a1,则a1=
将v1=v
代入上式,解得a1=
v2.
答:飞船在轨道I上的速度为v1=v
,加速度大小a1=
v2.
Mm |
r12 |
v12 |
r1 |
|
同理在轨道Ⅱ上,v=
|
联立得,v1=v
|
设在轨道Ⅰ上的向心加速度为a1,则a1=
v12 |
r1 |
将v1=v
|
r2 |
r12 |
答:飞船在轨道I上的速度为v1=v
|
r2 |
r12 |
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能熟练运用.
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