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号【例46】从地球表面沿与船蛋镜胶角的方向发射一米射体打速度G不 式中M、R分别为地球的质量和半径。若忽略空气阻力和地球自转的影响,试求: (1)抛射体上升的最大高度H和射程的直线距离AD: (2)求飞行时间T. 【解】(1)由于发射速度比较大,飞行高度与地球半径可比较,见图。抛射体在飞行过程 中受到的引力大小和方向都在改变,可以证明其运动轨迹不再是抛物线,而是椭圆。 题图46a 题图46b 抛射体受地球引力作用,对地心的力矩为零,抛射体对地心的角动量守恒。在发射地A和最大 高度B处的角动量满足: (1) 物体只在地球引力作用下运动,系统的机械能守恒: (2) 将GM=g2,=E和(D式代入(2)式,则(2)式简化为: (m'8-2+1=0 r R_1±cos81±cos8 该二次三项式的解为:”m281-co82日 解得: =R(1+cos8) 椭圆的远地点, r2=R(1-cose) 椭圆的近地点。 椭圆的长半轴和短半轴分别为: 【例 4-6】从地球表面沿与铅垂线成 角的方向发射一抛射体初速度 , 式中 M、R 分别为地球的质量和半径。若忽略空气阻力和地球自转的影响,试求: (1)抛射体上升的最大高度 H 和射程的直线距离 AD; (2)求飞行时间 T。 【解】(1)由于发射速度比较大,飞行高度与地球半径可比较,见图 a。抛射体在飞行过程 中受到的引力大小和方向都在改变,可以证明其运动轨迹不再是抛物线,而是椭圆。 抛射体受地球引力作用,对地心的力矩为零,抛射体对地心的角动量守恒。在发射地 A 和最大 高度 B 处的角动量满足: (1) 物体只在地球引力作用下运动,系统的机械能守恒: (2) 将 , 和(1)式代入(2)式,则(2)式简化为: 该二次三项式的解为: , 解得: 椭圆的远地点, 椭圆的近地点。 椭圆的长半轴和短半轴分别为:
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