◎ 题目

“神舟七号”返回舱可利用降落伞系统和缓冲发动机降低着陆阶段的下降速度．已知返回舱的质量为M，降落伞的质量为m，忽略返回舱受到的空气阻力及浮力，返回舱着陆阶段可认为是竖直降落的． （1）假设降落伞打开后，降落伞受到空气阻力的大小与返回舱下降速度的二次方成正比，比例系数为k．由于空气阻力对降落伞的作用，可以使返回舱在离开地面比较高的地方就成为匀速下降的状态，求匀速下降的速度v． （2）当匀速下降到离开地面高度为h的时候，返回舱自动割断伞绳，启动缓冲发动机，使返回舱获得一个竖直向上的恒定推力F，返回舱开始减速下降，下降过程中可认为返回舱的质量不变．当返回舱着陆时关闭缓冲发动机，此时返回舱的速度减为v′，求缓冲发动机推力F 的大小．

◎ 答案

（1）由题意，返回舱在离开地面比较高的地方做匀速直线运动，根据共点力平衡条件得   （M+m）g-kv2=0 解得，v= M+m k g （2）返回舱着陆时启动缓冲发动机过程，根据动能定理得：    （Mg-F）h= 1 2 Mv′2- 1 2 Mv2 解得 F=Mg- kMv′2-M(M+m)g 2hk 答： （1）匀速下降的速度v为 M+m k g ． （2）缓冲发动机推力F 的大小为Mg- kMv′2-M(M+m)g 2hk ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题““神舟七号”返回舱可利用降落伞系统和缓冲发动机降低着陆阶段的下降速度．已知返回舱的质量为M，降落伞的质量为m，忽略返回舱受到的空气阻力及浮力，返回舱着陆阶段可认为是竖…”主要考查了你对  【动能定理】  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。