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（20分）2003年10月15日9時，在太空遨游21小時的“神舟”五號飛船返回艙按預定計劃，載著宇航員楊利偉安全降落在內蒙古四子王旗地區(qū)�！吧裰邸蔽逄栵w船在返回時先要進行姿態(tài)調整，飛船的返回艙與留軌艙分離，返回艙以近8km/s的速度進入大氣層，當返回艙距地面30km時，返回艙上的回收發(fā)動機啟動，相繼完成拉出天線、拋掉底蓋等動作。在飛船返回艙距地面20km以下的高度后，速度減為200m/s而勻速下降，此段過程中返回艙所受空氣阻力為，式中ρ為大氣的密度，v是返回艙的運動速度，s為與形狀特征有關的阻力面積。當返回艙距地面高度為10km時打開面積為1200m2的降落傘，直到速度達到8m/s后勻速下落。為實現(xiàn)軟著陸（即著陸時返回艙的速度為零），當返回艙離地面1.2m時反沖發(fā)動機點火，使返回艙落地的速度減為零，返回艙此時的質量為2.7×103kg。（取g=10m/s2）
（1）用字母表示出返回艙在速度為200m/s時的質量；
（2）分析從打開降落傘到反沖發(fā)動機點火前，返回艙的加速度和速度的變化情況；
（3）求反沖發(fā)動機的平均反推力的大小及反沖發(fā)動機對返回艙做的功。
⑴⑵在打開降落傘后，返回艙的加速度先突然增大到某一值而后逐漸減小，加速度方向向上，返回艙的速度不斷減少，直到速度減小到8m/s后勻速下落。 ⑶1.2×105J

試題分析：（1）當回收艙在速度為200m/s時，受到重力和阻力平衡而勻速下落，
由牛頓第二定律mg－f=0，根據(jù)已知條件得
（2）在打開降落傘后，返回艙的加速度先突然增大到某一值而后逐漸減小，加速度方向向上，返回艙的速度不斷減少，直到速度減小到8m/s后勻速下落。
（3）反沖發(fā)動機工作后，使回收艙的速度由8m/s減小為0，回收艙受重力和反沖力F作用做勻減速運動，運動位移為h=1.2m，根據(jù)動能定理

反沖發(fā)動機對返回艙做的功W =Fh=1.2×105J
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質點的小物塊質量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經過底端O點進入水平面時無機械能損失，為使小物塊制動將輕彈簧的一端固定在水平面左側M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側一端恰好位于O點。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g,則下列說法正確的是
A．小物塊在傾斜軌道上運動時，下滑的加速度比上滑的加速度小
B．當小物塊壓縮彈簧到最短時，物塊的重力勢能完全轉化為彈簧的彈性勢能
C．小物塊返回傾斜軌道時所能達到的最大高度為
D．小物塊在往返運動的整個過程中損失的機械能為mgh

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

輕質彈簧豎直放置在地面上，自由長度在A點，現(xiàn)從A端靜止放一可看成質點的物體M，M壓縮彈簧下落到的最低點是C，最后靜止在位置B點，整個過程中彈簧均處于彈性限度內，M運動過程總在豎直一條線上，不計空氣阻力影響，則（ ）
A．M從A到B是勻加速直線運動，在C點時受彈簧彈力大小為2Mg
B．M從A點下落到停在B點的過程中，M的機械能守恒
C．M從A到C的過程中，在B點時M動能最大，在C點時彈簧的彈性勢能最大
D．M從B到C的過程中，重力做功大于M克服彈簧彈力做功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，輕桿兩端分別系著質量為的圓環(huán)A和質量為的小球B，輕桿與A的連接處有光滑鉸鏈，輕桿可以繞鉸鏈自由轉動。A套在光滑的水平固定橫桿上，A、B靜止不動時B球恰好與光滑地面接觸，在B的左側是半徑為m的1/4圓弧。質量為的小球C以的速度向左與B球發(fā)生正碰。已知碰后C小球恰好能做平拋運動，小球B在運動過程中恰好能與橫桿接觸。重力加速度取，則:

（1）碰后C球平拋的水平位移 （2）碰后瞬間B球的速度  （3）A、B間輕桿的長度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P，另一端系一質量為m的小球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動。設開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率為v，對圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（　�。�
A．從A到B的過程中,小球的機械能守恒
B．從A到B的過程中,小球的機械能增加
C．小球過B點時,彈簧的彈力為mg+
D．小球過B點時,彈簧的彈力為mg－

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，小車上固定著一硬桿，桿的端點固定著一個質量為m的小球．當小車水平向右加速且加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力的變化(用F1至F4表示變化)可能是下圖中的(OO′沿桿方向)(    )

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應強度為0.5T的勻強磁場，一質量為0.2kg且足 夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板左端無初速放置一質量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力。現(xiàn)對木板施加方向水平向左，大小為0.6N的恒力，g取10m/s2。則（       ） 
A．木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運動
B．滑塊開始做勻加速直線運動，然后做加速度減小的變加速運動，最后做勻速運動
C．最終木板做加速度為2m/s2的勻加速運動，滑塊做速度為10m/s的勻速運動
D．最終木板做加速度為3m/s2的勻加速運動，滑塊做速度為10m/s的勻速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物理學中有些問題的結論不一定必須通過計算才能驗證，有時只需要通過一定的分析就可以判斷結論是否正確。如圖所示，傾角為θ的足夠長的粗糙斜面固定在水平地面上，質量為M的木塊上固定一輕直角支架，在支架末端用輕繩懸掛一質量為m的小球。由靜止釋放木塊，木塊沿斜面下滑，穩(wěn)定后輕繩與豎直方向夾角為α，則木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 （ ） 
A．μ=tanθB．μ= tanα
C．μ= tan(θ-α)D．μ= tan(θ+α)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

動車組就是把帶動力的動力車與非動力車按照預定的參數(shù)組合在一起。某車次動車組由8節(jié)車廂連接而成，每節(jié)車廂的總質量均為8´104 kg,其中第1節(jié)和第5節(jié)帶動力的，正常行駛時每節(jié)動力車發(fā)動機的功率均為2´107w，設動車組均在平直路面行駛，受到的阻力恒為重力的0.1倍（g取10m/s2)。求
（1）該動車組正常行駛時的最大速度
（2）當動車組的加速度為1m/s2時，第6節(jié)車對第7節(jié)車的牽引力為多大
（3）甲、乙兩站相距10Km,如果動車組以50m/s的速度通過甲站，要使動車組停靠在乙站， 兩臺發(fā)動機至少需工作多長時間

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