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【设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示.为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.已知返回舱返回过程中】
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更新时间:2024-04-25 09:06:12
问题描述:

设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示.为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功W=mgR(1-Rr),返回舱与人的总质量为m,火星表面的重力加速度为g,火星的半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,轨道舱的质量为M,不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响,则下列说法正确的是()

A.该宇航员乘坐的返回舱要返回轨道舱至少需要获得能量W

B.若设无穷远处万有引力势能为零,则地面处返回舱的引力势能为mgR

C.轨道舱的动能为MgR 22r

D.若设无穷远处万有引力势能为零,轨道舱的机械能为−MgR 22r

陈英芳回答:
  A、返回舱与人在火星表面附近有:GMmR2=mg设轨道舱的质量为m0,速度大小为v,则:GMm0r2=m0v2r解得宇航员乘坐返回舱与轨道舱对接时,具有的动能为EK=12mv2=MgR 22r因为返回舱返回过程克服引力做功W=mgR(1-...
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