设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务.乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱.如图所示．为了安全.返回舱与轨道舱对接时.必须具有相同的速度．已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功W=mgR(1——青夏教育精英家教网—

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设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示．为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度．已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功W=mgR(1-

)，返回舱与人的总质量为m，火星表面的重力加速度为g，火星的半径为R，轨道舱到火星中心的距离为r．已知引力常量为G，求：
（1）火星的质量；
（2）火星的第一宇宙速度大小；
（3）轨道舱的运行速度大小；
（4）火星表面大气阻力和返回舱的初速度不计，则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？

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质量m为3×10⁶kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动的过程中受到的阻力F_f大小恒定，经过10³s后速度达到最大行驶速度v_m=20m/s，此时司机发现前方4×10³m处的轨道旁山体塌方，便立即紧急刹车，刹车过程附加的制动力F’恒为9×10⁴N．结果列车正好到达轨道毁坏处停下．求：
（1）刹车过程列车所受合力做功；
（2）整个行驶过程中列车所受的阻力F_f的大小；
（3）列车的额定功率；
（4）列车从出发到停下经过的总行程．

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如图，一内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R（比细管的直径大得多），在圆管中有一个直径与细管内径相同的小球（可视为质点），小球的质量为m，设某一时刻小球通过轨道的最低点时对管壁的压力为5.5mg．此后小球便作圆周运动，求：
（1）小球在最低点时具有的动能；
（2）小球经过半个圆周到达最高点时具有的动能；
（3）在最高点时球对管内壁的作用力大小及方向；
（4）若管内壁粗糙，小球从最低点经过半个圆周恰能到达最高点，则小球此过程中克服摩擦力所做的功．

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