神舟六號飛船于2005年10月17日4時(shí)33分在內(nèi)蒙古中部阿木古朗草原準(zhǔn)確著陸.擔(dān)負(fù)飛船回收任務(wù)的著陸場站搜救人員,在陸軍航空兵部隊(duì)的配合下,很快發(fā)現(xiàn)了返回艙,其他艙體散落物也分別在落點(diǎn)周圍找到.在這次任務(wù)中,新研制的一些關(guān)鍵設(shè)備發(fā)揮了應(yīng)有效能,著陸場系統(tǒng)的組織實(shí)施和技術(shù)建設(shè)更加完善成熟.返回艙的質(zhì)量約8噸,接近地面時(shí)打開降落傘后繼續(xù)下落,最后以豎直向下11 m/s的速度勻速下落,在距離地面約1.2 m時(shí)啟動(dòng)5個(gè)反推力火箭,每個(gè)火箭的推力大約為8×104 N,試估算返回艙著地瞬間的速度和航天員受到座椅的支持力多大.(假設(shè)宇航員的質(zhì)量為60 kg,降落傘的拉力不變g=10 m/s2

   

解析:返回艙在下落階段以10 m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng),返回艙和降落傘受到重力和空氣阻力,合力一定為零,即f=mg.當(dāng)啟動(dòng)反推力小火箭時(shí)產(chǎn)生了4.5×105 N的推力,但是物體還有受到重力的作用,以及空氣的阻力物體做減速運(yùn)動(dòng).這樣返回艙的運(yùn)動(dòng)就可以看成是勻減速直線運(yùn)動(dòng).只要求出了返回艙受到的合力,通過牛頓第二定律可以求出返回艙運(yùn)動(dòng)的加速度a,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的初速度和位移就可以求出末速度.取豎直向上為正方向:5F+f-mg=ma,即:5F=ma,減速階段,s=1.2 m,a=-50 m/s2.根據(jù)2as=v22-v12得vt=1 m/s.因?yàn)橛詈絾T受到有重力和座椅的支持力,加速度和返回艙的加速度一樣都是40 m/s2,根據(jù)F-mg=ma,所以宇航員受到的支持力F=mg+ma=3 600 N=6 mg.

答案:1 m/s  3 600 N

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

“神舟”七號飛船于2008年9月25日晚9時(shí)10分從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空.飛船在太空預(yù)定軌道繞地球飛行了四十六圈.飛行期間,航天員飛行乘組在地面組織指揮和測控系統(tǒng)的協(xié)同配合下,順利完成了空間出艙活動(dòng)和一系列空間科學(xué)試驗(yàn).28日17時(shí)37分,“神舟”七號飛船在內(nèi)蒙古中部預(yù)定區(qū)域成功著陸.隨后,執(zhí)行飛行任務(wù)的航天員翟志剛、劉伯明和景海鵬安全出艙,中國神舟七號載人航天飛行獲得圓滿成功.飛船升空后,首先沿橢圓軌道運(yùn)行,近地點(diǎn)約為200公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)約為347公里.在繞地球飛行5圈后,地面發(fā)出指令,使飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)在飛船到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火,實(shí)行變軌,提高了飛船的速度,使得飛船在距地面343公里的圓軌道上飛行.(設(shè)地球半徑為R,地面的重力加速度為g )
(1)試分析航天員在艙內(nèi)“漂浮起來”的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.
(2)“神舟七號”飛船在繞地飛行5圈后進(jìn)行變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓邽閔 的圓形軌道.則飛船在上述圓形軌道運(yùn)行的周期是多少?(用h、R、g表示)
(3)返回艙在將要著陸之前,由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程,若空氣阻力與速度的平方成正比,比例系數(shù)為k,返回艙的質(zhì)量為m,且勻速下降過程的重力加速度為,則此過程中返回艙的速度?以及勻速下降過程中單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的機(jī)械能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國人自己制造的第一顆直播通信衛(wèi)星“鑫諾二號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,定點(diǎn)于東經(jīng)92.2度的上空(拉薩和唐古拉山口即在東經(jīng)92.2度附近),“鑫諾二號”載有22個(gè)大功率轉(zhuǎn)發(fā)器,如果正常工作,可同時(shí)支持200余套標(biāo)準(zhǔn)清晰度的電視節(jié)目,它將給中國帶來1000億元人民幣的國際市場和幾萬人的就業(yè)機(jī)會(huì),它還承擔(dān)著“村村通”的使命,即滿足中國偏遠(yuǎn)山區(qū)民眾能看上電視的愿望,關(guān)于“鑫諾二號”通信衛(wèi)星的說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源:泉州七中2009屆高三年上學(xué)期第三次月考物理試卷 題型:038

“神舟”七號飛船于2008年9月25日晚9時(shí)10分從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空.飛船在太空預(yù)定軌道繞地球飛行了四十六圈.飛行期間,航天員飛行乘組在地面組織指揮和測控系統(tǒng)的協(xié)同配合下,順利完成了空間出艙活動(dòng)和一系列空間科學(xué)試驗(yàn).28日17時(shí)37分,“神舟”七號飛船在內(nèi)蒙古中部預(yù)定區(qū)域成功著陸.隨后,執(zhí)行飛行任務(wù)的航天員翟志剛、劉伯明和景海鵬安全出艙,中國神舟七號載人航天飛行獲得圓滿成功.飛船升空后,首先沿橢圓軌道運(yùn)行,近地點(diǎn)約為200公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)約為347公里.在繞地球飛行5圈后,地面發(fā)出指令,使飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)在飛船到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火,實(shí)行變軌,提高了飛船的速度,使得飛船在距地面343公里的圓軌道上飛行.(設(shè)地球半徑為R,地面的重力加速度為g)

(1)試分析航天員在艙內(nèi)“漂浮起來”的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.

(2)“神舟七號”飛船在繞地飛行5圈后進(jìn)行變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓邽閔的圓形軌道.則飛船在上述圓形軌道運(yùn)行的周期是多少?(用h、R、g表示)

(3)返回艙在將要著陸之前,由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程,若空氣阻力與速度的平方成正比,比例系數(shù)為k,返回艙的質(zhì)量為m,且勻速下降過程的重力加速度為g,則此過程中返回艙的速度?以及勻速下降過程中單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的機(jī)械能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

“神舟”七號飛船于2008年9月25日晚9時(shí)10分從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。飛船在太空預(yù)定軌道繞地球飛行了四十六圈。飛行期間,航天員飛行乘組在地面組織指揮和測控系統(tǒng)的協(xié)同配合下,順利完成了空間出艙活動(dòng)和一系列空間科學(xué)試驗(yàn)。28日17時(shí)37分, “神舟”七號飛船在內(nèi)蒙古中部預(yù)定區(qū)域成功著陸。隨后,執(zhí)行飛行任務(wù)的航天員翟志剛、劉伯明和景海鵬安全出艙,中國神舟七號載人航天飛行獲得圓滿成功。飛船升空后,首先沿橢圓軌道運(yùn)行,近地點(diǎn)約為200公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)約為347公里。在繞地球飛行5圈后,地面發(fā)出指令,使飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)在飛船到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火,實(shí)行變軌,提高了飛船的速度,使得飛船在距地面343公里的圓軌道上飛行。(設(shè)地球半徑為R,地面的重力加速度為g )

(1)試分析航天員在艙內(nèi)“漂浮起來 ”的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

(2)“神舟七號”飛船在繞地飛行5圈后進(jìn)行變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓邽閔 的圓形軌道。則飛船在上述圓形軌道運(yùn)行的周期是多少?(用h、R、g表示)

(3)返回艙在將要著陸之前,由于空氣阻力作用有一段勻速下落過程,若空氣阻力與速度的平方成正比,比例系數(shù)為k,返回艙的質(zhì)量為m,且勻速下降過程的重力加速度為,則此過程中返回艙的速度?以及勻速下降過程中單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的機(jī)械能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

2005年10月12日9時(shí)整,我國自行研制的“神舟六號”載人飛船順利升空,飛行115小時(shí)32分繞地球76圈于17日4時(shí)33分在內(nèi)蒙古著落場成功著落,返回艙完好無損,宇航員費(fèi)俊龍、聶海勝自主出艙,“神舟六號”載人航天飛行圓滿成功。飛船點(diǎn)火豎直升空時(shí),兩位航天員感覺“超重感較強(qiáng)”,儀器顯示他對座艙的最大壓力等于他體重的4倍,飛船升空后,首先沿橢圓軌道運(yùn)行,近地點(diǎn)約為200公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)約為347公里。在繞地球飛行5圈后,地面發(fā)出指令,使飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)在飛船到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)火,實(shí)行變軌,提高了飛船的速度。使得飛船在距地面340公里的圓軌道上飛行。(地球半徑為R,地面的重力加速度為g ) 

   (1)試分析航天員在艙內(nèi)“漂浮起來 ”的現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

   (2)求火箭點(diǎn)火豎直升空時(shí)的加速度。

   (3)“神舟六號”飛船在繞地飛行5圈后進(jìn)行變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓邽閔 的圓形軌道。則飛船在上述圓形軌道運(yùn)行的周期是多少?(用h、R、g表示

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