Question

7．由于地球在自轉(zhuǎn)，因而在發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，利用地球的自轉(zhuǎn)，可以盡量減少發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)火箭所提供的能量，而且最理想的發(fā)射場(chǎng)地應(yīng)該是地球的赤道附近．現(xiàn)假設(shè)某火箭的發(fā)射場(chǎng)地就在赤道上，為了盡量節(jié)省發(fā)射衛(wèi)星時(shí)所需的能量，那么，發(fā)射運(yùn)動(dòng)在赤道面上衛(wèi)星應(yīng)該是由西向東轉(zhuǎn)（空格中分別填東、西、南、北四個(gè)方向中的一個(gè)．）如果某衛(wèi)星的質(zhì)量是2×10³kg，由于地球的自轉(zhuǎn)使得衛(wèi)星具有了一定的初動(dòng)能，這一初動(dòng)能即為利用地球的自轉(zhuǎn)與地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)相比較，火箭發(fā)射衛(wèi)星時(shí)所節(jié)省的能量為2×10⁸J（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 為了盡量節(jié)省發(fā)射衛(wèi)星時(shí)需的能量，可以借助地球的自轉(zhuǎn)．節(jié)省的能量就是由于地球自轉(zhuǎn)而獲得的動(dòng)能．

解答 解：為了盡量節(jié)省發(fā)射衛(wèi)星時(shí)需的能量，可以借助地球的自轉(zhuǎn)，故發(fā)射運(yùn)行在赤道面上的衛(wèi)星應(yīng)該是由西向東轉(zhuǎn)．發(fā)射之處，由于地球的自轉(zhuǎn)，使得衛(wèi)星具有一初速度，其大小為：v=$\frac{2πR}{T}$=$\frac{2×3.14×6.4×1{0}^{3}}{24×3600}$≈470m/s
故節(jié)約的能量為由于地球自轉(zhuǎn)而獲得的動(dòng)能：E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×2×103×470²J≈2×10⁸J
故答案為：西，東，2×10⁸

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要理解衛(wèi)星的發(fā)射是利用了地球的自轉(zhuǎn)，節(jié)省了發(fā)射所需要的能量．對(duì)于估算問(wèn)題，要利用常識(shí)和物理模型結(jié)合解答．