Question

如圖為一空間探測器的示意圖，P₁、P₂、P₃、P₄四個噴氣發動機，P1、P3的連錢與空間一固定坐標系的x軸平行，P₂、P₄的連線與y軸平行，每臺發動機開動時，都能向探測器提供推力，但不會使探測器轉動．開始時，探測器以恒定的速率v₀向正x方向平動．要使探測器改為向正x偏負y 60º的方向以原來的速率v₀平動，則可（ ）

A．先開動P1適當時間，再開動P4適當時間

B．先開動P3適當時間，再開動P2適當時間

C．開動P4適當時間

D．先開動P3適當時間，再開動P4適當時間

Answer 1

A

選A．在運動的合成、分解中，真實運動為合運動，即“向正x偏y60º的方向以原來的速率v₀平動”為合運動，x軸、y軸方向上的運動為分運動．據平行四邊形定則，由右圖可得，u_x<v₀，v_y<v₀，又因為“開始時，探測器以恒定的速率v₀向正x方向平動”，所以在x軸方向上探測器做的是沿正x方向的減速運動，其加速度沿負x方向．由牛頓第二定律，沿x軸方向的合外力必沿負x方向，所以P₁發動機開動．在y抽方向上探測器做的是沿負y方向的加速運動，加速度方向沿負y方向，由牛頓第二定律，沿y軸方向的合外力必沿負y方向，所以P4發動機打開．本題正確答案為A