组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 万有引力与宇宙航行 > 万有引力定律的应用 > 第二宇宙速度
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:68 题号:22296153

如图所示,在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中,牛顿设想:把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次远;抛出速度足够大时,物体就不会落回地面,成为人造地球卫星。你知道这个速度究竟有多大吗?如果继续增大水平抛出物体的速度,会发生什么?要发射火星探测器,发射速度有什么要求?

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解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g1/6.不计其他星球的影响,求该星球的第二宇宙速度.
2018-09-19更新 | 146次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】人造地球卫星绕地球旋转(设为匀速圆周运动)时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的)。设地球的质量为M,以卫星离地球无限远处时的引力势能为零,则质量为m的人造卫星在距离地心为r处时的引力势能为G为万有引力常量)。
(1)试证明:在大气层外任一轨道上绕地球做匀速圆周运动的人造卫星所具有的机械能的绝对值恰好等于其动能;
(2)当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以挣脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造行星,这个速度叫做第二宇宙速度,用v2表示。用R表示地球的半径,M表示地球的质量,G表示万有引力常量,试写出第二宇宙速度的表达式;
(3)设第一宇宙速度为v1,证明:
2020-11-17更新 | 339次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】某行星的质量为地球质量的,半径为地球半径的。现向该行星发射探测器,并在其表面实现软着陆。探测器在离行星表面h高时速度减小为零,为防止发动机将行星表面上的尘埃吹起,此时要关闭所有发动机,让探测器自由下落实现着陆。已知地球半径 R0=6400km,地球表面重力加速度g0=10m/s2,不计自转的影响(结果保留两位有效数字。你可能用到的数据有:)。
(1)若题中h=4m,求探测器落到行星表面时的速度大小;
(2)若在该行星表面发射一颗绕它做圆周运动的卫星,发射速度至少多大;
(3)由于引力的作用,行星引力范围内的物体具有引力势能。若取离行星无穷远处为引力势能的零势点,则距离行星球心为 处的物体引力势能,式中G为万有r引力常量,M为行星的质量,m为物体的质量。求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小速度。
2019-11-04更新 | 433次组卷
共计 平均难度:一般