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为了实验“神舟六号”飞船安全着陆，在飞船距离地面约1m时（即将着陆前的瞬间），安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作，使返回舱的速度由8m/s降至2m/s．设返回舱质量为3.5
网友投稿  2022-10-06 00:00:00  零零社区

◎ 题目

为了实验“神舟六号”飞船安全着陆，在飞船距离地面约1m时（即将着陆前的瞬间），安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作，使返回舱的速度由8m/s降至2m/s．设返回舱质量为3.5×103kg，减速时间为0.2s．设上述减速过程为匀变速直线运动，试回答和计算下列问题：（g取10m/s2）
（1）在返回舱减速下降过程中，航天员处于超重还是失重状态？计算在减速时间内，航天员承受的载荷值（即航天员所受的支持力与自身重力的比值）；
（2）计算在减速过程中，返回舱受到四台发动机推力的大小．

◎ 答案


（1）因为航天员和返回舱一起做向下的减速运动，加速度方向向上，故此时航天员处于超重状态
已知，在减速前返回舱的速度v1=8m/s，减速后返回舱的速度v2=2m/s，减速时间t=0.2s
所以返回舱减速时的加速度a=
v2-v1
t
=-30m/s2负号表示方向与初速度方向相反，即向上．
对航天员进行受力分析，航天员受到座椅向上的支持力N和向下的重力mg，合力使航天员产生加速度，所以根据牛顿第二定律有：
N-mg=ma
所以N=m（g+a）
所以航天员的载荷值：
N
mg
=
g+a
g
=4
（2）设返回舱受到的推力为F，由（1）问可知返回舱在发动机点火后的加速度a=30m/s2，方向向上
根据牛顿第二定律有：F-Mg=Ma
∴F=M（g+a）=3.5×103×10×（10+30）N=1.4×105N
答：（1）航天员处于超得状态，航天员承受的载荷值为：4；
（2）返回舱4台发动机的推力为1.4×105N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“为了实验“神舟六号”飞船安全着陆，在飞船距离地面约1m时（即将着陆前的瞬间），安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作，使返回舱的速度由8m/s降至2m/s．设返回舱质量为3.5…”主要考查了你对  【人造地球卫星】，【万有引力定律的其他应用】，【动量定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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