2003年1月5日晚，在太空邀游92圈的“神舟”四號飛船返回艙按預(yù)定計劃，載著植物種子、郵品、紀念品等實驗品，安全降落在內(nèi)蒙古中部草原．

　　“神舟”四號飛船在返回時先要進行姿態(tài)調(diào)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f＝ρS，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(guān)的阻力面積．當返回艙距地面高度為10km時，打開面積為1200的降落傘，直到速度達到8.0m/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(zhì)量為2.7×kg，取g＝10m/．

(1)用字母表示返回艙在速度為200m/s時的質(zhì)量．

(2)分析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．

答案：
解析：

　　(1)m＝；

　　(2)打開降落傘后，返回艙的加速度先增大而后減小，加速度方向向上，返回艙的速度不斷減小，直到速度減小到8.0m/s后勻速下落．

　　(3)＝9.9×N，W＝1.2×J


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：022

2003年2月1日北京時間22時左右，美國服役年限最久的航天飛機“哥倫比亞”號在降落時突然與地面控制中心失去聯(lián)系，不久德克薩斯北部的居民便聽到一聲巨大的爆炸聲，載有7名字航員的航天飛機在進入大氣層后已經(jīng)解體．這是美國自1986年以來發(fā)生的第二次航天飛機失事事件．載人航天是人類駕駛和乘坐航天器在太空中從事各種探測、研究、試驗和軍事應(yīng)用的飛行活動．自1961年前蘇聯(lián)科學(xué)家加加林首航太空以來．人類已經(jīng)進行過幾百次這種太空飛行．無論從科技發(fā)展的廣闊前景還是巨大的民用、軍用和商業(yè)價值來講，載人航天均意義非凡．

(1)航天飛機環(huán)繞地球做勻速圓周運動時，宇航員會處于完全失重狀態(tài)，下列說法中正確的是

[　　]

A．宇航員仍受重力作用
B．宇航員受力平衡
C．宇航員不受任何力作用
D．重力正好提供向心力

(2)下列能在飛船實驗艙中做實驗的儀器是

[　　]

A．擺鐘
B．水銀氣壓計
C．天平
D．多用電表

(3)航天飛機表面常貼有特制的陶瓷片，其作用是

[　　]

A．增加航天飛機的強度，防止受流星及太空垃圾撞擊而損壞

B．將太陽能轉(zhuǎn)化為電能供航天飛機使用

C．便于雷達跟蹤，接收地面指揮中心的指令

D．陶瓷片耐高溫、隔熱、能有效保護航天飛機安全返回地面

(4)航天飛機開始返回大氣層時速度快，此時若張開降落傘，傘很容易被撕裂，因此降落傘只有在航天飛機接近地面并且速度已經(jīng)大大降低時才能打開，從而使航天飛機進一步減速．當?shù)踉诮德鋫阆碌暮教祜w機下降到速度為14m/s時，為實現(xiàn)軟著陸，在距地面約1.5m時，啟動5個反推力小火箭，則第支火箭的平均推力約為(假設(shè)航天飛機重8t)__________．

(5)用在航天飛機重返制動閥的金屬要求有良好的熱學(xué)性能，根據(jù)下表選擇出最佳的金屬為__________．

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科目：高中物理 來源：活題巧解巧練·高考物理（第二輪） 題型：022

2003年8月12日，在俄羅斯海軍“庫爾斯克”號核潛艇三年前失事沉沒的時刻到來之時，長時間的汽笛聲從俄海軍北方艦隊駐扎在維加耶沃基地的核動力潛艇上傳出，打破了基地平日的寧靜．基地的海軍將士們以這樣的特殊方式悼念遇難的昔日戰(zhàn)友們．該艇重達1.4×105t，長150m，屬于949級(“奧斯卡級”)，是對付艇隊航母的主要艦艇，是世界上最大的核潛艇之一．

(1)①該潛艇的動力來源為

[　　]

A．放射性元素衰變釋放的能量

B．中子擊中鈾238的人工轉(zhuǎn)變放出的能量

C．重核裂變釋放的能量

D．輕核聚變釋放的能量

②下式為核動力反應(yīng)堆中的一個反應(yīng)式，請完成該反應(yīng)方程式

＋→＋□Zr＋3＋8＋

(為反中微子，質(zhì)量和電荷數(shù)均為零)

(2)海水中含有的NaCl等電解質(zhì)會對潛艇的金屬材料造成腐蝕，為有效地保護潛艇，下列防護方法中最佳的是

[　　]

A．采用純凈的鋼鐵制造

B．在潛艇表面覆蓋保護層

C．改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)

D．采用電化學(xué)保護法

(3)“庫爾斯克”號潛艇配備有導(dǎo)彈發(fā)射裝置，發(fā)射“花崗巖”巡洋導(dǎo)彈，飛行速度是聲速的1.5倍，每枚導(dǎo)彈重7t，世界上任何一只艦艇都找不到對付這種導(dǎo)彈的有效武器，該導(dǎo)彈發(fā)射時的動量為________kg·m/s．(聲速340m/s)

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：022

2003年2月1日北京時間22時左右，美國服役年限最久的航天飛機“哥倫比亞”號在降落時突然與地面控制中心失去聯(lián)系，不久德克薩斯北部的居民便聽到一聲巨大的爆炸聲，載有7名字航員的航天飛機在進入大氣層后已經(jīng)解體．這是美國自1986年以來發(fā)生的第二次航天飛機失事事件．載人航天是人類駕駛和乘坐航天器在太空中從事各種探測、研究、試驗和軍事應(yīng)用的飛行活動．自1961年前蘇聯(lián)科學(xué)家加加林首航太空以來．人類已經(jīng)進行過幾百次這種太空飛行．無論從科技發(fā)展的廣闊前景還是巨大的民用、軍用和商業(yè)價值來講，載人航天均意義非凡．

(1)航天飛機環(huán)繞地球做勻速圓周運動時，宇航員會處于完全失重狀態(tài)，下列說法中正確的是

[　　]

A．宇航員仍受重力作用
B．宇航員受力平衡
C．宇航員不受任何力作用
D．重力正好提供向心力

(2)下列能在飛船實驗艙中做實驗的儀器是

[　　]

A．擺鐘
B．水銀氣壓計
C．天平
D．多用電表

(3)航天飛機表面常貼有特制的陶瓷片，其作用是

[　　]

A．增加航天飛機的強度，防止受流星及太空垃圾撞擊而損壞

B．將太陽能轉(zhuǎn)化為電能供航天飛機使用

C．便于雷達跟蹤，接收地面指揮中心的指令

D．陶瓷片耐高溫、隔熱、能有效保護航天飛機安全返回地面

(4)航天飛機開始返回大氣層時速度快，此時若張開降落傘，傘很容易被撕裂，因此降落傘只有在航天飛機接近地面并且速度已經(jīng)大大降低時才能打開，從而使航天飛機進一步減速．當?shù)踉诮德鋫阆碌暮教祜w機下降到速度為14m/s時，為實現(xiàn)軟著陸，在距地面約1.5m時，啟動5個反推力小火箭，則第支火箭的平均推力約為(假設(shè)航天飛機重8t)__________．

(5)用在航天飛機重返制動閥的金屬要求有良好的熱學(xué)性能，根據(jù)下表選擇出最佳的金屬為__________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）2003年10月15日，我國成功地發(fā)射了“神州”五號載人宇宙飛船。發(fā)射飛船的火箭全長58.3m，起飛時總質(zhì)量M0=479.8t（噸）。發(fā)射的初始階段，火箭豎直升空，航天員楊利偉有較強超重感，儀器顯示他對倉座的最大壓力達到體重的5倍。飛船進入軌道后，21h內(nèi)環(huán)繞地球飛行了14圈。將飛船運行的軌道簡化為圓形，地球表面的重力加速度g取10m/s2。
　�。�1）求發(fā)射的初始階段（假設(shè)火箭總質(zhì)量不變），火箭受到的最大推力；
　�。�2）若飛船做圓周運動的周期用T表示，地球半徑用R表示。 請導(dǎo)出飛船圓軌道離地面高度的表達式。

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