一个连同装备共有kg的宇宙行员,脱离宇宙飞船后,在离飞船L=45m处与飞船处于相对静止状态,他带着一个装有0.5kg氧气的贮氧筒,贮氧筒有个可以使氧气以v=50m/s的速度喷出的喷
◎ 题目
一个连同装备共有kg的宇宙行员,脱离宇宙飞船后,在离飞船L=45m处与飞船处于相对静止状态,他带着一个装有0.5kg氧气的贮氧筒,贮氧筒有个可以使氧气以v=50m/s的速度喷出的喷嘴.宇航员必须向着与返回飞船相反的方向释放氧气,才能回到飞船上去,同时又必须保留一部分氧气供他在飞向飞船的途中呼吸.飞行员呼吸的耗氧率为.如果他在开始返回的瞬间释放的氧气,他能安全回到飞船吗? |
◎ 答案
宇航员可以安全返回飞船. |
◎ 解析
本题立意在分析解决实际问题.宇航员放出氧气后,由于反冲使自己获得返回飞船的速度.设其反冲速度为,由动量守恒定律: 因,故有 宇航员返回飞船的时间 在这900s内,宇航员需要呼吸氧气 可以看出: 所以,宇航员可以安全返回飞船. 如果宇航员以最短的时间返回飞船,设时间为t,宇航员放出氧气的质量为Δm,则留下呼吸的氧气至少为m-Δm.根据动量守恒定律,宇航员获得的反冲速度: 故有: 而宇航员呼吸氧气应满足:两式联立,可得: 代入数据解出Δm=0.45kg(另一解Δm=0.05kg舍去) 求出 |
◎ 知识点
专家分析,试题“一个连同装备共有kg的宇宙行员,脱离宇宙飞船后,在离飞船L=45m处与飞船处于相对静止状态,他带着一个装有0.5kg氧气的贮氧筒,贮氧筒有个可以使氧气以v=50m/s的速度喷出的喷…”主要考查了你对 【反冲运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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