Question

航天飛機(jī)，可將物資運(yùn)送到空間站，也可維修空間站出現(xiàn)的故障．

(1)若已知地球半徑為R，地球表現(xiàn)重力加速度為g，某次維修作業(yè)中，與空間站對(duì)接的航天飛機(jī)的速度計(jì)顯示飛機(jī)的速度為v，則該空間站軌道半徑為多大？

(2)為完成某種空間探測(cè)任務(wù)，在空間站上發(fā)射的探測(cè)器通過向后噴氣而獲得反沖力使其啟動(dòng)．已知探測(cè)器的質(zhì)量為M，每秒鐘噴出的氣體質(zhì)量為m，為了簡(jiǎn)化問題，設(shè)噴射時(shí)探測(cè)器對(duì)氣體做功的功率恒為P，在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)探測(cè)器的質(zhì)量變化較小，可以忽略不計(jì)．求噴氣t秒后探測(cè)器獲得的動(dòng)能是多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)設(shè)地球質(zhì)量為M0，在地球表面，　(2分) 　　設(shè)空間站質(zhì)量為繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)：　(2分) 　　聯(lián)立解得　(2分) 　　(2)因?yàn)樘綔y(cè)器對(duì)噴射氣體做功的功率恒為P，而單位時(shí)間內(nèi)噴氣質(zhì)量為m，故在t時(shí)間內(nèi)，據(jù)動(dòng)能定理可求得噴出氣體的速度為：　(2分) 　　另一方面探測(cè)器噴氣過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則：　(2分) 　　又： 　　聯(lián)立得探測(cè)器獲得的動(dòng)能：　(2分)