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  • 假定地球、月球都靜止不動,用火箭從地球沿地月連線發(fā)射一探測器.假定探測器在地球表面附近脫離火箭.用W表示探測器從脫離火箭處飛到月球的過程中克服地球引力做的功,用Ek表示探測

    假定地球、月球都靜止不動,用火箭從地球沿地月連線發(fā)射一探測器.假定探測器在地球表面附近脫離火箭.用W表示探測器從脫離火箭處飛到月球的過程中克服地球引力做的功,用Ek表示探測器脫離火箭時的動能,若不計空氣阻力,則(  )
    A. Ek必須大于或等于W,探測器才能到達(dá)月球
    B. Ek小于W,探測器也可能到達(dá)月球
    C. Ek=
    1
    2
    W,探測器一定能到達(dá)月球
    D. Ek=
    1
    2
    W,探測器一定不能到達(dá)月球
    物理人氣:142 ℃時間:2020-03-29 06:42:44
    優(yōu)質(zhì)解答
    探測器脫離火箭后同時受到地球的引力和月球的引力,
    根據(jù)F=G
    Mm
    r2

    可知開始時物體受到地球的引力大于受到月球的引力,后來受到月球的引力大于受到地球的引力,
    所以探測器在運動的過程中地球的引力對物體做負(fù)功,月球的引力對物體做正功,
    所以探測器能夠到達(dá)月球的條件是必須克服地球引力做功越過引力相等的位置.
    又根據(jù)F=G
    Mm
    r2
    可知探測器受到的引力相等的位置的位置距離地球遠(yuǎn)而距離月球近,
    設(shè)在探測器運動的過程中月球引力對探測器做的功為W1,探測器克服地球引力對探測器做的功為W,并且W1<W,
    若探測器恰好到達(dá)月球,則根據(jù)動能定理可得
    -W+W1=EK末-Ek,
    即EK末=EK-W+W1
    故探測器能夠到達(dá)月球的條件是Ek末=EK-W+W1≥0,
    即EK≥W-W1,
    故EK小于W時探測器也可能到達(dá)月球.
    故B正確.
    由于M≈81M,
    故W≈81W1
    假設(shè)當(dāng)EK=
    1
    2
    W時探測器能夠到達(dá)月球,則Ek≥W-W1仍然成立,可轉(zhuǎn)化為
    1
    2
    W
    ≥W-W1仍然成立,即應(yīng)有W1
    1
    2
    W,這顯然與W≈81W1
    相矛盾,故假設(shè)不正確.即探測器一定不能到達(dá)月球.
    故D正確.
    故選B、D.
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