2003年1月5日晚,在太空遨游92圈的"神舟"四号飞船返回舱按预定计划,载着植物种子、邮品、纪念品等实验品,安全降落在内蒙古中部草原。"神舟"四号飞船在返回时先要进行姿

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

2003年1月5日晚,在太空遨游92圈的"神舟"四号飞船返回舱按预定计划,载着植物种子、邮品、纪念品等实验品,安全降落在内蒙古中部草原。
"神舟"四号飞船在返回时先要进行姿态调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,返回舱以近8km/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收发动机启动,相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作。在飞船返回舱距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为,式中为大气的密度,v是返回舱的运动速度,S为与形状特征有关的阻力面积。当返回舱距地面高度为10km时,打开面积为1200m2的降落伞,直到速度达到8.0m/s后匀速下落。为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为0),当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为零,返回舱此时的质量为2.7×103kg 取g=10m/s2
(1)用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量。
(2)分析打开降落伞到反冲发动机点火前,返回舱的加速度和速度的变化情况。
(3)求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功。

◎ 答案

(1)
(2)返回舱的速度不断减少,直到速度减小到8.0 m/s后匀速下落。
(3)  F=9.9×104N 反冲发动机对返回舱的功W=Fh=1.2×105J。

◎ 解析

(1)当回收舱在速度为200m/s时,受到重力和阻力平衡而匀速下落,根据牛顿第二定律mg-f="0 " 根据已知条件,得 解得:
(2)在打开降落伞后,返回舱的加速度先增大而后减小,加速度方向向上。返回舱的速度不断减少,直到速度减小到8.0 m/s后匀速下落。
(3)反冲发动工作后,使回收舱的速度由8.0 m/s减小为0,回收舱受重力和反冲力F作用做匀速运动,运动位移h=1.2M,根据动能定理,解得  F=9.9×104
反冲发动机对返回舱的功W=Fh=1.2×105J。

◎ 知识点

    专家分析,试题“2003年1月5日晚,在太空遨游92圈的"神舟"四号飞船返回舱按预定计划,载着植物种子、邮品、纪念品等实验品,安全降落在内蒙古中部草原。"神舟"四号飞船在返回时先要进行姿…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐