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解答题 较难0.4 引用6 组卷1708
我国航天技术水平在世界处于领先地位,对于人造卫星的发射,有人提出了利用“地球隧道”发射人造卫星的构想:沿地球的一条弦挖一通道,在通道的两个出口处分别将等质量的待发射卫星部件同时释放,部件将在通道中间位置“碰撞组装”成卫星并静止下来;另在通道的出口处由静止释放一个大质量物体,大质量物体会在通道与待发射的卫星碰撞,只要物体质量相比卫星质量足够大,卫星获得足够速度就会从对向通道口射出。(以下计算中,已知地球的质量为,地球半径为,引力常量为G,可忽略通道AB的内径大小和地球自转影响。)
(1)如图甲所示,将一个质量为的质点置于质量分布均匀的球形天体内,质点离球心O的距离为r。已知天体内部半径在之间的“球壳”部分(如甲示阴影部分)对质点的万有引力为零,求质点所受万有引力的大小
(2)如图乙所示,设想在地球上距地心h处沿弦长方向挖了一条光滑通道AB,一个质量为m。的质点在离通道中心的距离为x处,求质点所受万有引力沿弦AB方向的分力;将该质点从A点静止释放,求质点到达通道中心处时的速度大小
(3)如图丙所示,如果质量为m的待发射卫星已静止在通道中心处,由A处静止释放另一质量为M的物体,物体到达处与卫星发生弹性正碰,设M远大于m,计算时可取。卫星从图丙示通道右侧B处飞出,为使飞出速度达到地球第一宇宙速度,h应为多大?
2023·贵州铜仁·二模
知识点:引力势能及其应用第一宇宙速度的意义及推导空壳内及地表下的万有引力 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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