為vo
根據萬有引力定律和牛頓第二定律有(kr)2分之gm(m+m’)(m+m')kr分之vo2
對於地面附近的質量為mo的物體有mog=gmmo/r2
解得:vo=根號k分之gr
第一問是很簡單,但這第二問就有點意思了,題目給出了一個引力勢能的式子,裡面小坑相當多,總之先不要慌,不要想為啥是無限遠,為啥引力勢能帶負號,這都是做完再想的事。
首先很明顯,這裡動能勢能和不變,機械能守恆的表示式是ek+ep=0
所以就能把ep帶代入進去。
得到
2分之1mv2-kr分之gmm=0
就解得:v’=根號kr分之2gm=根號2vo=根號k分之2gr
第二問2繼續來,首先題目給了個條件(實質是開普勒第二定律)
即rvb=krva
一般來說,寫上這一步應該就有一分了。
然後很顯然在ab兩點有機械守恆。
2分之1mvb2-r分之gmm=2分之1mva2-kr分之gmm
算到這吳斌發現這裡並沒有另外一個質量。
‘嗯……遇事不決列方程!’
‘能溝通這兩個質量的方程,只有動量守恆方程了吧。’
想到這吳斌不自覺的點點頭,繼續往下寫。
(m+m’)vo=mva+m'v'
最後因飛船透過a點與b點的速度大笑與這兩點到地心的距離成反比,即rvb=krva
解得:m'分之m=1-根號k+1分之2分之根號2-1
“呼……”
吳斌吐了口氣將筆放了下來。
“嗯,步驟都對,分數全拿,可以啊!”蔡國平看完十分欣慰的猛拍了一下吳斌的肩膀。
“挺有意思的,那老師我接著做了。”吳斌說完喵向下一題。
可蔡國平卻突然將卷子一抽,說:“不用做了,既然你能這麼輕鬆就解出這道題,去參加競賽應該也沒問題了。”
“競賽?”吳斌一愣。
“對,全國高中生物理競賽!”
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ps:題目裡有些符號不太好打……就代替了一下。