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    设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示。为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功，返回舱与人的总质量为m，火星表面的重力加速度为g ，火星的半径为R，轨道舱到火星中心的距离为r，不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？

     
    返回舱与人在火星表面附近有：
     （2分）
    设轨道舱的质量为m0，速度大小为v，则：
       （2分）
    解得宇航员乘坐返回舱与轨道舱对接时，具有的动能为
     （2分）
    因为返回舱返回过程克服引力做功
    所以返回舱返回时至少需要能量 （4分）
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    早在19世纪，匈牙利物理学家厄缶就明确指出：“沿水平地面向东运动的物体，其重量（即：列车的视重或列车对水平轨道的压力）一定要减轻。”后来，人们常把这类物理现象称为“厄缶效应”。如图1所示：我们设想，在地球赤道附近的地平线上，有一列质量是m的列车，正在以速率v，沿水平轨道匀速向东行驶。已知：（1）地球的半径R；（2）地球的自转周期T。今天我们象厄缶一样，如果仅考虑地球自转的影响（火车随地球做线速度为R/T的圆周运动）时，火车对轨道的压力为N；在此基础上，又考虑到这列火车匀速相对地面又附加了一个线速度v做更快的圆周运动，并设此时火车对轨道的压力为N/，那么单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的数量（N－N/）为 （       ）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题


    （1）该位置处的重力加速度g′是地面处重加速度g的多少倍？
    （2）该位置距地球表面的高度h为多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在一次测定引力常量的实验里，已知一个质量是0.80 kg的球，以1.3×10-10 N的力吸引另一个质量是4.0×10-3 kg的球，这两个球相距4.0×10-2 m．地球表面的重力加速度是9.8 m/s2，地球的半径是6 400 km．根据这些数据计算地球的质量．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    地球和月球的质量之比为81:1，半径之比4:1,求：
    (1)地球和月球表面的重力加速度之比；
    (2)在地球上和月球上发射卫星所需最小速度之比.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，又测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R，以下判断中正确的是[    ]
    A．若v与R成正比，则环是连续物
    B．若v与R成反比，则环是连续物
    C．若与R成反比，则环是卫星群
    D．若与R成正比，则环是卫星群

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图3所示，是行星m绕恒星M运行的示意图，下列说法正确的是（        ）
    A．速率最大的点是B点
    B．速率最小的点是C点
    C．m从A点运动到B做减速运动
    D．m从A点运动到B做加速运动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    两个质量均为m的星体，其连线的中垂线为MN，O为连线的中点，一质量为m的物体从O沿OM方向运动，则它受的万有引力如何变化？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    关于运动和力，说法不正确的是（　　）
    A．物体速度为零时，合外力一定为零
    B．物体作直线运动，合外力一定是恒力
    C．物体作曲线运动，合外力一定是变力
    D．物体作匀速运动，合外力一定为零

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