摘要：20．空间探测器从行星旁绕过时.由于行星的引力作用.可以使探测器的运动速率增大.这种现象被称之为“弹弓效应 .在航天技术中.“弹弓效应 是用来增大人造小天体运动速率的一种有效方法. (1)如图所示的是“弹弓效应 示意图:质量为m的空间探测器以相对于太阳的速度v0飞向质量为M的行星.此时行星相对于太阳的速度为u0.绕过行星后探测器相对于太阳的速度为v.此时行星相对于太阳的速度为u.由于m«M.v0.v.u0.u的方向均可视为相互平行.试写出探测器与行星构成的系统在上述过程中“动量守恒 及“始末状态总动能相等 的方程.并在m«M的条件下.用v0和u0来表示v. (2)若上述行星是质量为M=5.67×1026kg的土星.其相对于太阳的轨道速率u0=9.6km/s.而空间探测器的质量m=150kg.相对于太阳迎向土星的速率v0=10.4km/s.则由于“弹弓效应 .该探测器绕过土星后相对于太阳的速率将增为多大? (3)若探测器飞向行星时其速度v0与行星的速度u0同方向.则是否仍能产生使探测器速率增大的“弹弓效应 .简要说明理由.

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