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第十九章 全国高中生物理竞赛(3 / 4)

‘这题,有点意思。’

拿着笔的吴斌两眼发光。

第一问没什么难度,很简单的两方程联立求出大概算第一宇宙速度的答案。

吴斌拿起笔就开始写。

解:设地球质量为,飞船质量为,探测器质量为’,当飞船与探测器一起绕地球做圆周运动时的速度为v

根据万有引力定律和牛顿第二定律有(kR)2分之G(+’)(+')kR分之v2

对于地面附近的质量为的物体有g=G/R2

解得:v=根号k分之gR

第一问是很简单,但这第二问就有点意思了,题目给出了一个引力势能的式子,里面小坑相当多,总之先不要慌,不要想为啥是无限远,为啥引力势能带负号,这都是做完再想的事。

首先很明显,这里动能势能和不变,机械能守恒的表达式是Ek+Ep=0

所以就能把Ep带代入进去。..

得到

2分之v2-kR分之G=0

就解得:V’=根号kR分之2G=根号2v=根号k分之2gR

第二问②继续来,首先题目给了个条件(实质是开普勒第二定律)

即RvB=kRVA

一般来说,写上这一步应该就有一分了。

然后很显然在AB两点有机械守恒。

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