設(shè)想宇航員完成了對(duì)火星表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙，如圖所示．為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度．求該宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得多少能量，才能返回軌道艙？

已知：返回過程中需克服火星引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面重力加速度為g，火星半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r；不計(jì)火星表面大氣對(duì)返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響．
物體m在火星表面附近，解得
設(shè)軌道艙的質(zhì)量為，速度大小為v．則
聯(lián)立以上兩式，解得返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)具有動(dòng)能
返回艙返回過程克服引力做功
返回艙返回時(shí)至少需要能量
解得
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題




⑴A車被彈開時(shí)的速度
⑵把A車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢(shì)能；
⑶初始時(shí)，A、B兩車下滑的高度h

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，滑塊以某一速率靠慣性沿固定斜面由底端A向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)離地面的高度為H，然后又沿斜面返回，到出發(fā)點(diǎn)A時(shí)的速率為原來速率的一半。若取斜面底端重力勢(shì)能為零，求上升過程中滑塊動(dòng)能等于勢(shì)能的位置離地面的高度h。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平直導(dǎo)軌上，彈簧處在原長(zhǎng)狀態(tài)。另一質(zhì)量與B相同滑塊A，從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行，當(dāng)A滑過距離l1時(shí)，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng)，但互不粘連。已知最后A恰好返回出發(fā)點(diǎn)P并停止，滑塊A和B與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為l2，重力加速度為g，求A從P出發(fā)的初速度v0。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，有n個(gè)相同的貨箱停放在傾角為θ的斜面上，每個(gè)貨箱長(zhǎng)皆為l，質(zhì)量皆為m，相鄰兩貨箱間距離為l，最下端的貨箱到斜面底端的距離也為l．已知貨箱與斜面間的滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力相等．現(xiàn)給第1個(gè)貨箱一初速度v0．使之沿斜面下滑，在每次發(fā)生碰撞后，發(fā)生碰撞的貨箱都粘合在一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ時(shí)，最后第n個(gè)貨箱恰好停在斜面底端．求：

（1）第1個(gè)貨箱碰撞前在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大��；
（2）整個(gè)過程中由于碰撞而損失的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖10－2所示，質(zhì)量分別為、的小球、分別固定在長(zhǎng)為的輕桿兩端，輕桿可繞過中點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿處于水平時(shí)靜止釋放，直至桿轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，桿對(duì)小球所做的功為              .桿對(duì)小球所做的功為                 ．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

.如圖所示，將一顆小鋼珠由靜止釋放到盛有蓖麻油的量筒中，下落不久鋼珠就開始作勻速直線運(yùn)動(dòng).（量筒中為什么不放清水而用蓖麻油？這是因?yàn)楸吐橛偷拿芏入m小于清水，但它對(duì)鋼珠產(chǎn)生的粘滯阻力卻大大超過清水）

1845年英國(guó)物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家斯·托克斯（S.G.Stokes）研究球體在液體中下落時(shí)，發(fā)現(xiàn)了液體對(duì)球體的粘滯阻力與球的半徑、速度及液體的種類有關(guān)，有,其中物理量η為液體的粘滯系數(shù)，它與液體的種類及溫度有關(guān).鋼珠在蓖麻油中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后就以穩(wěn)定的速度下落，這一速度稱為收尾速度.
小題1:實(shí)驗(yàn)室的溫度為20.0℃ 時(shí)，蓖麻油的粘滯系數(shù)為0.986，請(qǐng)寫出它的單位.
小題2:若鋼珠的半徑為2.00㎜，鋼珠的質(zhì)量為，在蓖麻油中所受的浮力為，求鋼珠在蓖麻油中的收尾速度.
小題3:設(shè)量筒中蓖麻油的深度為H=40.0㎝，鋼珠從液面無初速釋放，下沉至剛要到達(dá)筒底時(shí)，因克服粘滯阻力而產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道ABC，其半徑R＝0.5m，軌道在C處與水平地面相切。在C放一小物塊，給它一水平向左的初速度v0＝5m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過A點(diǎn)，最后落在水平地面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離s。取重力加速度g=10m/s2。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在一絕緣支架上，固定著一個(gè)帶正電的小球A，A又通過一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B，B的質(zhì)量為0.1kg，電荷量為
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×10-6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無張力．g取10m/s2．求
（1）小球A的帶電荷量；
（2）釋放瞬間小球B的加速度大��；
（3）小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力．

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