如圖所示為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下時(shí)的工作和生活,國家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練,故需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重環(huán)境。航天員乘坐在訓(xùn)練飛機(jī)上后,訓(xùn)練飛機(jī)總重3.6×104 kg,以200 m/s速度沿30°傾角爬升到7000 m高空后飛機(jī)向上拉起,沿豎直方向以200 m/s的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度為g,當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng),在前段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重,當(dāng)飛機(jī)離地2000 m高時(shí)為了安全必須拉起,后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力f = kv(k=900 N·s/m),每次飛機(jī)速度達(dá)到350 m/s后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機(jī)可能失速)。求(g = 10m/s2):

(1)利用作圖法求出飛機(jī)在勻速爬升過程飛機(jī)的動(dòng)力。

(2)飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。

(3)經(jīng)過幾次飛行后,駕駛員想在保持其它不變,在失重訓(xùn)練時(shí)間也不變的情況下,降低飛機(jī)拉起的高度(在B點(diǎn)前把飛機(jī)拉起)以節(jié)約燃油,若不考慮飛機(jī)的長度,則飛機(jī)勻速爬升的時(shí)間比原來可以少多少時(shí)間?

(1)數(shù)值在4.2×106 —5.1×106

(2)55 s

(3)8.75s


解析:

(1)數(shù)值在4.2×106 —5.1×106 (N)得4分,不在此范圍但方法對(duì)得2分。

(2)飛機(jī)上升時(shí)間t = v/g  = 20 s                                (1分)

飛機(jī)上升高度h = v2/2g = 2000 m

判斷當(dāng)速度達(dá)到350 m/s時(shí),下落高度h =  = 6125 m,

此時(shí)離地高度為△H =h0 + h - h =7000 + 2000 - 6125 = 2875m > 2000m                                     (1分)

故飛機(jī)下降速度能達(dá)到350 m/s

有t = Vm/g = 35 s,                                                 (2分)

所以一次上下創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間為55 s                           (1分)

(其它解法對(duì)同樣給分,沒有判斷安全與否直接得出下降時(shí)間的扣1分)

(3)為了節(jié)約能量,那么讓飛機(jī)下降到2000 m時(shí)速度正好為350 m/s,所以此時(shí)最大離地高度為2 000 m + h = 8125 m,故飛機(jī)拉起的高度為8 125 m-h= 6 125 m,即比原來提前拉起高度差減小量:

Δh =7 000 m -6125 m=875 m                            (2分)

飛機(jī)勻速爬升少飛行的距離為 △s = Δh/sin300,

飛機(jī)勻速爬升少飛行的時(shí)間△t = △s/V = 8.75s                          (2分)

(其它解法對(duì)同樣給分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(10分)2008年9月25日至28日,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“神州七號(hào)”載人航天宇宙飛船,。承擔(dān)此次飛行任務(wù)的航天員分別是翟志剛、劉伯明和景海鵬,9月25日21時(shí)09分,火箭點(diǎn)火起飛,583秒后,飛船與火箭分離,準(zhǔn)確入軌。已知“神州七號(hào)”總質(zhì)量為m。在離地h高處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,地球表面重力加速為g,萬有引力常量為G。

(1)如圖所示,是A“神州七號(hào)”的火箭發(fā)射場,B為山區(qū),C為城市,發(fā)射場正在進(jìn)行發(fā)射,若長征二號(hào)F型火箭托著載人三名宇航員的“神舟七號(hào)”飛船向太空,已知火箭總長58.3m,發(fā)射塔的過程中,點(diǎn)火后,經(jīng)7.0S火箭離開發(fā)射塔,設(shè)火箭的運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng),則在火箭離開發(fā)射塔的過程中(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)火箭的加速度多大?

(2)質(zhì)量為60kg的宇航員受到的飛船對(duì)他的作用力多大?(g=10m/s2

(3)為了轉(zhuǎn)播發(fā)射實(shí)況,我國科技工作者在發(fā)射場建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)。已知傳輸無線電廣播所用的電磁波波長為550m,而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長為0.556m,為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播,使城市居民能聽到和收看實(shí)況,必須通過在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)電視信號(hào),這是因?yàn)槭裁茨兀?

(4)飛船在繞地球飛行的第五圈進(jìn)行了變軌,由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道。則飛船在軌道上正常運(yùn)行的速度是多大?飛船在軌道上運(yùn)行周期是多少?質(zhì)量為m0的宇航員,他在飛船中的重力將變?yōu)槎啻螅浚ㄓ靡阎孔帜副硎荆?/p>

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科目:高中物理 來源: 題型:

(13分)如圖所示為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下時(shí)的工作和生活,國家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練,故需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重環(huán)境。航天員乘坐在訓(xùn)練飛機(jī)上后,訓(xùn)練飛機(jī)總重3.6×104 kg,以200 m/s速度沿30°傾角爬升到7000 m高空后飛機(jī)向上拉起,沿豎直方向以200 m/s的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度為g,當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng),在前段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重,當(dāng)飛機(jī)離地2000 m高時(shí)為了安全必須拉起,后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力f = kv(k=900N·s/m),每次飛機(jī)速度達(dá)到350 m/s后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機(jī)可能失速)。求(g = 10m/s2):

(1)利用作圖法求出飛機(jī)在勻速爬升過程飛機(jī)的動(dòng)力。

(2)飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。

(3)經(jīng)過幾次飛行后,駕駛員想在保持其它不變,在失重訓(xùn)練時(shí)間也不變的情況下,降低飛機(jī)拉起的高度(在B點(diǎn)前把飛機(jī)拉起)以節(jié)約燃油,若不考慮飛機(jī)的長度,則飛機(jī)勻速爬升的時(shí)間比原來可以少多少時(shí)間?

 

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科目:高中物理 來源:2010年江蘇省高二第二學(xué)期期末考試物理試題 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下時(shí)的工作和生活,國家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練,故需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重環(huán)境。航天員乘坐在訓(xùn)練飛機(jī)上后,訓(xùn)練飛機(jī)總重3.6×104 kg,以200 m/s速度沿30°傾角爬升到7000 m高空后飛機(jī)向上拉起,沿豎直方向以200 m/s的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度為g,當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng),在前段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重,當(dāng)飛機(jī)離地2000 m高時(shí)為了安全必須拉起,后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力f = kv(k=900 N·s/m),每次飛機(jī)速度達(dá)到350 m/s后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機(jī)可能失速)。求(g = 10m/s2):

(1)利用作圖法求出飛機(jī)在勻速爬升過程飛機(jī)的動(dòng)力。

(2)飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。

(3)經(jīng)過幾次飛行后,駕駛員想在保持其它不變,在失重訓(xùn)練時(shí)間也不變的情況下,降低飛機(jī)拉起的高度(在B點(diǎn)前把飛機(jī)拉起)以節(jié)約燃油,若不考慮飛機(jī)的長度,則飛機(jī)勻速爬升的時(shí)間比原來可以少多少時(shí)間?

 

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