解一道竞赛题一个质量为m1的废弃人造地球卫星在离地面h=800km高空作圆周运动,在某处和一个质量为m2=m1/9的太空
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16.参考(i)图1为卫星和碎片运行轨道的示意图.以v1表示碰撞前卫星作圆周运动的速度,以M表示地球E的质量,根据万有引力定律和牛顿定律有 (1) 式中G是引力常量.由(l)式得 (2) 以v2表示刚要碰撞时太空碎片的速度,因为与卫星发生碰撞时,碎片到地心的距离等于卫星到地心的距离,根据题意,太空碎片作椭圆运动的总能量 (3) 式中a为椭圆轨道的半长轴.由(3)式得 (4) 卫星和碎片碰撞过程中动量守恒,有 m1v1-m2v2=(m1+m2)v (5) 这里v是碰后二者结合成的物体(简称结合物)的速度.由(5)式得 (6) 由(2)、(4)、(6)三式并代人有关数据得 (7) 结合物能否撞上地球,要看其轨道(椭圆)的近地点到地心的距离rmin,如果rmin