题文
空间探测器从行星旁绕过,由于行星的作用,可以使探测器的运动速率增大,这种现象被称为“弹弓效应”。在航天技术中,“弹弓效应”是用来增大人造小天体运动速率的一种有效方法。1989年10月发射的伽利略探测器就曾利用这种效应。土星的质量M=5.67×1026 kg ,以相对太阳的轨道速率u0="9.6" km/s 运行;伽利略空间探测器的质量为m="150" kg ,相对于太阳迎向土星的速率为v0="10.4" km/s ,由于“弹弓效应”探测器绕过土星后,沿与原来速度相反的方向离去,求它离开土星后相对于太阳的速率。
题型:未知 难度:其他题型
答案
以太阳为参照系,u0 的方向为正方向,由
动量守恒:
,
动能守恒:
,
联立求解有:
。
由题意可知,m<<M,即:
。
解析
1、抽取有用的信息:土星的质量M=5.67×1026 kg ,以相对太阳的轨道速率u0="9.6" km/s 运行;空间探测器的质量为m="150" kg ,相对于太阳迎向土星的速率为v0="10.4" km/s ,相互作用后,探测器绕过土星后,沿与原来速度相反的方向离去,求它离开土星后相对于太阳的速率。
2、抽象为纯物理过程:这一问题的物理过程就是一个简单的两个物体的相互作用的过程。
3、建立物理模型:凡物体相互作用,交换动量和能量的过程都叫碰撞,凡碰撞问题,都具有动量和能量守恒两大核心特点。
考点
据考高分专家说,试题“空间探测器从行星旁绕过,由于行星的作用,.....”主要考查你对 [动量 ]考点的理解。
动量
动量:
1.定义:物体的质量(m)跟其速度(v)的乘积(mv)叫做物体的动量,用符号p表示
2.定义式:p=mv
3.单位:千克·米/秒,符号kg·m/s
4.标矢性:矢量,方向与速度同向
5.状态量:对应于某一时刻或某一位置
6.相对性:与参考系有关,通常取地面为参考系
7.引入意义:①为了描述力作用一段时间后对物体产生的效果。②为了揭示相互作用的物体系统,在作用过程中遵守的规律
动量与动能:


