题目内容
2003年10月15日9时,“神舟”五号载人飞船发射升空,于9时9分50秒准确进入预定轨道,开始巡天飞行.该轨道是以地球的中心F2为一个焦点的椭圆.选取坐标系如图,椭圆中心在原点,近地点A距地面200 km,远地点B距地面350 km.已知地球半径R=6 371km.
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(1)求飞船飞行的椭圆轨道的方程;
(2)飞船绕地球飞行了十四圈后,于16日5时59分返回舱与推进舱分离,结束巡天飞行,飞船共巡天飞行了约6×105 km,问飞船巡天飞行平均速度是多少?(结果精确到1km/s)
解析:题中提供的信息是近地点,远地点到地面的距离以及地球半径,由这些条件可求出a、c.
解:(1)设椭圆的方程
.?
由题设条件得a-c=|OA|-|OF2|=|F2A|=6 371+200=6 571,?
a+c=|OB|+|OF2|=|F2B|=6371+350=6721,解得a=6 646,c=75.所以a2=44169316,b2=a2-c2=(a+c)(a-c)=44 163 691,所以椭圆的方程为
.?
(2)从15日9时到16日6时共21个小时,合21×3 600秒,减去开始的9分50秒,即9×60+50=590(s),再减去最后多计的1分钟,共计590+60=650(s),飞船巡天飞行时间是21×3 600-650=74 950(s),?
平均速度是
≈8(km/s).?
所以飞船巡天飞行的平均速度是8 km/s.
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