神州六号飞船返回舱返回时,推进器制动发动机点火,使飞船由运行轨道进入返回轨道,随后推进器和返回舱分离.穿越“黑障区”一段时间后,打开减速伞减速,然后打开主伞进一步减

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的合成/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

神州六号飞船返回舱返回时,推进器制动发动机点火,使飞船由运行轨道进入返回轨道,随后推进器和返回舱分离.穿越“黑障区”一段时间后,打开减速伞减速,然后打开主伞进一步减速,为简化返回舱穿过“黑障区”后的减速过程,从某时刻起开始计时,返回舱的v-t图象如图,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.返回舱总质量是M=400kg,g=10m/s2.试问:
(1)返回舱在这一阶段作什么运动?
(2)设在初始时刻VA=120m/s,此时它的加速度是多大?
(3)推导出返回舱在最后阶段的空气阻力系数k的表达式并计算其值.
魔方格

◎ 答案


魔方格

(1)由速度-时间图象的斜率等于加速度,则知返回舱在这一阶段先作加速度逐渐减小的减速运动,后作匀速运动.
(2)当返回舱的速度为120m/s时,加速度大小等于该时刻V-t图象切线斜率的绝对值.
由图可以看出 a=
120
8
m/s2=15m/s2

(3)当返回舱接近匀速运动时,空气阻力和重力平衡,则有:kV2=mg
得 k=
mg
V2
=
4000
16
=250Ns2/m2
=250kg/m
答:
(1)返回舱在这一阶段作先作加速度逐渐减小的减速运动,后作匀速运动.
(2)设在初始时刻VA=120m/s,此时它的加速度是15m/s2
(3)返回舱在最后阶段的空气阻力系数k的表达式为k=
mg
V2
,其值为250kg/m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“神州六号飞船返回舱返回时,推进器制动发动机点火,使飞船由运行轨道进入返回轨道,随后推进器和返回舱分离.穿越“黑障区”一段时间后,打开减速伞减速,然后打开主伞进一步减…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【牛顿第二定律】  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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