如图轨道Ⅲ为地球同步卫星轨道,发射同步卫星的过程可以筒化为以下模型:先让卫星进入一个近地圆轨道Ⅰ(离地高度可忽略不计),经过轨道上

点时点火加速,进入椭圆形转移轨道Ⅱ。该椭圆轨道Ⅱ的近地点为圆轨道Ⅰ上的

点,远地点为同步圆轨道Ⅲ上的

点。到达远地点

时再次点火加速,进入同步轨道Ⅲ。已知引力常量为

,地球质量为

,地球半径为

,飞船质量为

,同步轨道距地面高度为

。当卫星距离地心的距离为

时,地球与卫星组成的系统的引力势能为

(取无穷远处的引力势能为零),忽略地球自转和喷气后飞船质量的変化,问:

(1)在近地轨道Ⅰ上运行时,飞船的动能是多少?
(2)若飞船在转移轨道Ⅱ上运动过程中,只有引力做功,引力势能和动能相互转化。已知飞船在椭圆轨道Ⅱ上运行中,经过

点时的速率为

,则经过

点时的速率

多大?
(3)若在近地圆轨道Ⅰ上运行时,飞船上的发射装置短暂工作,将小探测器射出,并使它能脱离地球引力范围(即探测器可以到达离地心无穷远处),则探测器离开飞船时的速度

(相对于地心)至少是多少?(探测器离开地球的过程中只有引力做功,动能转化为引力势能)