“神舟七號(hào)”飛船返回艙返回時(shí),開(kāi)始階段通過(guò)自身制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使飛船進(jìn)行豎直減速下降,這一過(guò)程若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比,比例系數(shù)為k。從某時(shí)刻起開(kāi)始計(jì)時(shí),返回艙的v-t圖象如圖所示,圖中AE是曲線在A點(diǎn)的切線,切線交橫軸于一點(diǎn)E,其坐標(biāo)為(8,0),CD是AB的漸近線,返回艙質(zhì)量m=400 kg,g取10 m/s2,試問(wèn):
(1)返回艙在這一階段做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)設(shè)在初始時(shí)刻vA=120 m/s,此時(shí)它的加速度多大?
(3)寫(xiě)出空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并計(jì)算其值。
解:(1)由題中圖象可以看出曲線切線的斜率逐漸減小,說(shuō)明這一階段返回艙做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng),最終勻速運(yùn)動(dòng)
(2)在初始時(shí)刻,vA=120 m/s,過(guò)A點(diǎn)的切線的斜率即為此時(shí)的加速度大小,
(3)返回艙最終勻速運(yùn)動(dòng),選向下為正方向
根據(jù)平衡條件得mg-kvB2-F=0 ①
在A點(diǎn)時(shí)有mg-kvA2-F=- ma ②
由①②兩式得
代人數(shù)據(jù)解得k≈0.42 kg/m
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

2008年9月25日21時(shí)10分, “神舟”七號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征二號(hào)F型運(yùn)載火箭發(fā)射升空,28日17時(shí)37分,飛船載人艙在內(nèi)蒙古四子王旗安全著陸,中國(guó)首次進(jìn)行出艙活動(dòng)獲得圓滿成功,我國(guó)載人航天事業(yè)取得了又一舉世矚目的成就。試回答如下問(wèn)題(g取10m/s2):

 “神舟”七號(hào)飛船返回艙降到距地面約10km時(shí),回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)工作,設(shè)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,在臨近地面時(shí)降落傘使返回艙以7.0m/s的速度勻速豎直下降。在距地面約1.0m時(shí),返回艙的4個(gè)相同的反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火工作,使返回艙以不大于3m/s的速度接觸地面,實(shí)現(xiàn)軟著陸。若返回艙的質(zhì)量約為2.7t ,求4個(gè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的總推力至少是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

北京時(shí)間2008年9月28日17時(shí)37分許,在太空遨游兩天多的“神舟”七號(hào)飛船返回艙成功著陸。由于返回艙附帶著一個(gè)大型的降落傘,所以在著陸的過(guò)程可簡(jiǎn)單視為先加速,再減速,后勻速的過(guò)程,則在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是(     )

A.返回艙著陸的過(guò)程中,動(dòng)能和重力勢(shì)能總和保持不變

B.返回艙速度最大時(shí),重力勢(shì)能最小

C.返回艙速度最大時(shí),機(jī)械能最小

D.返回艙落到地面時(shí),機(jī)械能最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

北京時(shí)間2008年9月28日17時(shí)37分許,在太空遨游兩天多的“神舟”七號(hào)飛船返回艙成功著陸。由于返回艙附帶著一個(gè)大型的降落傘,所以在著陸的過(guò)程可簡(jiǎn)單視為先加速,再減速,后勻速的過(guò)程,則在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是


  1. A.
    返回艙著陸的過(guò)程中,動(dòng)能和重力勢(shì)能總和保持不變
  2. B.
    返回艙速度最大時(shí),重力勢(shì)能最小
  3. C.
    返回艙速度最大時(shí),機(jī)械能最小
  4. D.
    返回艙落到地面時(shí),機(jī)械能最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(14分)2008年9月25日21時(shí)10分,“神舟”七號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征二號(hào)F型運(yùn)載火箭發(fā)射升空,28日17時(shí)37分,飛船載人艙在內(nèi)蒙古四子王旗安全著陸,中國(guó)首次進(jìn)行出艙活動(dòng)獲得圓滿成功,我國(guó)載人航天事業(yè)取得了又一舉世矚目的成就。試回答如下問(wèn)題(g取10m/s2):

 “神舟”七號(hào)飛船返回艙降到距地面約10km時(shí),回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)工作,設(shè)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,在臨近地面時(shí)降落傘使返回艙以7.0m/s的速度勻速豎直下降。在距地面約1.0m時(shí),返回艙的4個(gè)相同的反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火工作,使返回艙以不大于3m/s的速度接觸地面,實(shí)現(xiàn)軟著陸。若返回艙的質(zhì)量約為2.7t,求4個(gè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的總推力至少是多大?

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