一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×1...

问题详情：

一质量为8.00×104  kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2(结果保留两位有效数字)．

(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；

(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.

【回答】

(1) , (2)

【解析】

（1）飞船着地前瞬间的机械能为

①

式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得

②

设地面附近的重力加速度大小为g，飞船进入大气层时的机械能为

③

式中，vh是飞船在高度1.6×105 m处的速度大小．由③式和题给数据得

④

（2）飞船在高度h' =600 m处的机械能为

⑤

由功能原理得

⑥

式中，W是飞船从高度600 m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得

W=9.7×108 J⑦

【名师点睛】本题主要考查机械能及动能定理，注意零势面的选择及第（2）问中要求的是克服阻力做功．

知识点：机械能守恒定律

题型：解答题