Question

2003年10月15日我國成功地發(fā)射了“神舟”五號(hào)載人飛船，9時(shí)9分50秒準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，此前飛船已與火箭分離，飛船質(zhì)量為7760 kg，軌道傾角為42.4°，近地點(diǎn)高度200 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度350 km，15時(shí)57分飛船變軌成功，變軌后進(jìn)入高度343 km的圓軌道，運(yùn)行14圈．又于16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古主著陸場成功著陸，實(shí)際著陸點(diǎn)與理論著陸點(diǎn)只相差4.8 km，返回艙完好無損，宇航員楊利偉自主出艙．

(1)飛船返回時(shí)，在接近大氣層的過程中，返回艙與飛船最終分離．返回艙質(zhì)量為3000 kg，返回艙著陸，是由三把傘“接力”完成的．先由返回艙放出一個(gè)引導(dǎo)傘，引導(dǎo)傘工作16 s后，返回艙的下降速度由180 m/s減至80 m/s．假設(shè)這段運(yùn)動(dòng)是垂直地面下降的，且已接近地面，試求這段運(yùn)動(dòng)的加速度和引導(dǎo)傘對(duì)返回艙的拉力大小．(g取10 m/s²)

(2)已知萬有引力做功與路徑無關(guān)，所以可以引進(jìn)引力勢能，若取無窮遠(yuǎn)為引力勢能零點(diǎn)，則引力勢能的計(jì)算公式為E_P＝，式中G為萬有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，r為物體與地心的距離，又已知飛船在沿橢圓軌道運(yùn)行的過程中經(jīng)過近地點(diǎn)時(shí)速度大小為7.835×10³ m/s，試求飛船經(jīng)過近地點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能以及經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度大小，已知G＝6.67×10^－11 N·m²/kg²，M＝6×10²⁴ kg，地球半徑R＝6.4×10⁶ m．

Answer 1

答案：
解析：

(1)由t0＝t 　　得＝m/s2＝－6.25 m/s2 　　由mg－F＝m，得F＝mg－m 　�。�3000(10＋6.25)N＝4.875×104 N 　　(2)E1＝Ek1＋EP1＝m12－ 　　＝×7760×(7.835×103)2－J 　�。剑�2.32×1011 J 　　由機(jī)械能守恒Ek1＋EP1＝Ek2＋EP2，得 　　m－＝E1 　　m＝E1＋＝－2.33×1011＋J 　�。�2.27×1011 J 　　2＝7.66×103 m/s