(勻變速直線運動+受力分析+牛頓第二定律+v-t圖像)“神舟”六號飛船完成了預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)試驗任務(wù)后,返回艙于2005年10月17日4時11分開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回,在離地10 km的高度打開阻力降落傘減速下降,這一過程中若返回艙所受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,設(shè)返回艙總質(zhì)量M=3000 kg,所受空氣浮力恒定不變,且認(rèn)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的坐標(biāo)為(8,0),CD是平行橫軸的直線,交縱軸于C點C的坐標(biāo)為(0,8).g=10 m/s2,請解決下列問題:

(1)在初始時刻v0=160 m/s時,它的加速度多大?

(2)推證空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并算出其數(shù)值.

(3)返回艙在距離高度h=1 m時,飛船底部的4個反推力小火箭點火工作,使其速度由8 m/s迅速減至1 m/s后落在地面上,若忽略燃料質(zhì)量的減少對返回艙總質(zhì)量的影響,并忽略此階段速度變化而引起空氣阻力的變化,試估算每支小火箭的平均推力(計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

答案:
解析:

  解:(1)根據(jù)速度圖象性質(zhì)可知,在初始v0160 m/s時,過A點切線的斜率既為此時的加速度,設(shè)為a1,其大小為

  

  (2)在初始v0160 m/s

  

  在v18 m/s時,受力平衡

  

  由②③得

  (3)

  

  由⑤⑥得


練習(xí)冊系列答案
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質(zhì)量為2kg的物體以2m/s的速度作勻變速直線運動,經(jīng)過2s后其動量大小變?yōu)?kg.m/s,則該物體( 。

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(2006?寶山區(qū)模擬)如圖所示,在空間中的A、B兩點固定著一對等量正點電荷,有一帶電微粒在它們產(chǎn)生的電場中運動,設(shè)帶電微粒在運動過程中只受到電場力的作用,帶電微粒在電場中所做的運動可能是:
A.勻變速直線運動; B.勻速圓周運動; C.類似平拋運動; D.機(jī)械振動.
現(xiàn)有某同學(xué)分析如下:帶電粒子在電場中不可能做勻變速直線運動與類似平拋運動,因為帶電粒子在電場中不可能受到恒定的外力作用,所以A、C是錯誤的,也不可能做勻速圓周運動,因為做勻速圓周運動的物體所受的合外力始終指向圓心充當(dāng)向心力,圖示中兩點電荷所產(chǎn)生的電場不可能提供這樣的向心力,所以B也是錯誤的.唯有D正確,理由是在AB連線中點O兩側(cè)對稱位置之間可以做機(jī)械振動.
你認(rèn)為該同學(xué)的全部分析過程是否有錯,若沒有錯,請說明正確答案“D”成立的條件?若有錯,請指出錯誤并說明理由.

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(勻變速直線運動+受力分析+牛頓第二定律+功+功能關(guān)系)如圖所示,質(zhì)量M=4 kg的木板B靜止于光滑的水平面上,其左端帶有擋板,上表面長L=1 m,木板右端放置一個質(zhì)量m=2 kg的木塊A(可視為質(zhì)點),A與B之間的動摩擦因素μ=0.2.現(xiàn)在對木板B施加一個水平向右的恒力F=14 N,使B向右加速運動,經(jīng)過一段時間后,木塊A將與木板B左側(cè)的擋板相碰撞,在碰撞前的瞬間撤去水平恒力F.已知該碰撞過程時間極短且無機(jī)械能損失,假設(shè)A、B間的最大靜摩擦力跟滑動摩擦力相等,g取10 m/s2.,試求:

(1)撤去水平恒力F的瞬間A、B兩物體的速度大小vA、VB分別多大;

(2)此過程F所做的功;

(3)撤去水平恒力F前因摩擦產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如下圖所示,從一物體所受的合力沖量I隨時間t的變化圖像中可知該物體(    )

A.可能作勻變速曲線運動                 B.可能作勻變速直線運動
C.受的合外力隨時間延續(xù)而增大           D.運動速度一定增大

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