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“神舟七号”飞船返回舱返回时,开始阶段通过自身制动发动机使飞船进行竖直减速下降,这一过程若返回舱所受空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k。从某时刻起开始计时,返

网友投稿  2022-10-27 00:00:00  互联网

◎ 题目

“神舟七号”飞船返回舱返回时,开始阶段通过自身制动发动机使飞船进行竖直减速下降,这一过程若返回舱所受空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k。从某时刻起开始计时,返回舱的v-t图象如图所示,图中AE是曲线在A点的切线,切线交横轴于一点E,其坐标为(8,0),CD是AB的渐近线,返回舱质量m=400 kg,g取10 m/s2,试问:
(1)返回舱在这一阶段做什么运动?
(2)设在初始时刻vA=120 m/s,此时它的加速度多大?
(3)写出空气阻力系数k的表达式并计算其值。

◎ 答案

解:(1)由题中图象可以看出曲线切线的斜率逐渐减小,说明这一阶段返回舱做加速度逐渐减小的减速运动,最终匀速运动
(2)在初始时刻,vA=120 m/s,过A点的切线的斜率即为此时的加速度大小,
(3)返回舱最终匀速运动,选向下为正方向
根据平衡条件得mg-kvB2-F=0 ①
在A点时有mg-kvA2-F=- ma ②
由①②两式得
代人数据解得k≈0.42 kg/m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题““神舟七号”飞船返回舱返回时,开始阶段通过自身制动发动机使飞船进行竖直减速下降,这一过程若返回舱所受空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k。从某时刻起开始计时,返…”主要考查了你对  【v-t图像】,【从运动情况确定受力】  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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