“神舟”五號飛船完成了預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)試驗任務(wù)后，返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回.返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控變速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下降.這一過程中若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)(空氣阻力系數(shù))為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落，從某時刻開始計時，返回艙運動的v—t圖象如圖中的AD曲線所示.圖中AB是曲線AD在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標(biāo)為(8，0)，CD是曲線AD的漸近線.假如返回艙總質(zhì)量M=400 kg，g取10 m/s2.試問：

(1)返回艙在這一階段是怎樣運動的?

(2)在初始時刻v=160 m/s，此時它的加速度多大?

(3)推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值。

  (1)根據(jù)速度圖象性質(zhì)可以得出，該曲線的切線斜率逐漸減小，表明這一階段返回艙開始做加速度逐漸減小的減速運動，最后是勻速運動。               （3分）

(2)在初始速度v=160 m/s時，過A點切線的斜率即為此時的加速度大�。�

a==m/s2=20 m/s2                              （5分）

(3)設(shè)返回艙所受空氣浮力為f，在t=0時，根據(jù)牛頓第二定律則有：kv2+f-Mg=Ma

由圖線知返回艙最終速度為vm=4 m/s時，返回艙受力平衡，即有：kvm2+f-Mg=0

由上述兩式解得： k==0.313kg/m                      （8分）

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

“神舟”五號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落．從某時刻開始計時，返回艙的運動v-t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標(biāo)為（8，0），CD是曲線AD的漸進線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg．
求：（1）返回艙在這一階段是怎樣運動的？
（2）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？
（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

“神舟”五號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落．從某時刻開始計時，返回艙的運動v-t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標(biāo)為（8，0），CD是曲線AD的漸進線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg，g=10m/s2，求
（1）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？
（2）推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（9′）“神舟”五號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落。從某時刻開始計時，返回艙的運動v—t圖象如圖2-7中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標(biāo)為（8,0），CD是曲線AD的漸進線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg，g=10m/s2，求

（1）返回艙在這一階段是怎樣運動的？

（2）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？

（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

“神舟”五號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落。從某時刻開始計時，返回艙的運動v—t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點

B，其坐標(biāo)為（8,0），CD是曲線AD的漸進線，假如返回艙

總質(zhì)量為M=400kg，g=10m/s2，求

（1）返回艙在這一階段是怎樣運動的？

（2）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？

（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值。

 

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科目：高中物理 來源：2013屆安徽省屯溪一中高三10月月考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

“神舟”五號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落。從某時刻開始計時，返回艙的運動v—t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標(biāo)為（8，0），CD是曲線AD的漸進線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg，g=10m/s2，求

（1）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？
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