高三物理解答题中等难度题
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宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备,当飞船升空进入轨道后,出于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置,也可用于飞船姿态调整和轨道修正,其原理如图甲所示,首先推进剂从图中的P处被注入,在A处被电离出正离子,金属环B、C之间加有恒定电压,正离子被B、C间的电场加速后从C端口喷出,从
而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。
假设总质量为M的卫星,正在以速度沿MP方向运动,已知现在的运动方向与预定方向MN成角。如图乙所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN,飞船启用推进器进行调整。
已知推进器B、C间的电压大小为U,带电离子进入B时的速度忽略不计,经加速后形成电流强度为I离子束从C端口喷出,
若单个离子的质量为m,电量为q,忽略离子间的相互作用力,忽略空间其他外力的影响,忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务:
(1)正离子经电场加速后,从C端口喷出的速度v是多大?
(2)推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大?
(3)如果沿垂直于飞船速度的方向进行推进,且推进器
工作时间极短,为了使飞船回到预定的飞行方向,离子推进
器喷射出的离子数N为多少?
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“神舟”五号飞船升空后,进入距地面近地点高度约200km、远地点高度约343km的椭圆轨道上运行,飞行5圈后进行变轨,随后在距地面343km的圆形轨道上做匀速圆周运动(如图所示)。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后 ( )
A. 周期变长,机械能增加
B. 周期变短,机械能增加
C. 周期变长,机械能减小
D. 周期变短,机械能减小
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“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空.由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R.求:
(1)飞船在A点的向心加速度大小.
(2)远地点B距地面的高度.
(3)沿着椭圆轨道从A到B的时间
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