“神舟”六號飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實驗任務(wù)后,返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回,返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降.穿越大氣層后,在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落,這一過程中若返回艙所受的空氣摩擦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,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,返回艙運動的v-t圖象如圖4中的AD曲線所示,圖中虛線AB是曲線在A點的切線,切線交于橫軸一點B,其坐標(biāo)為(8,0),虛線CD是曲線AD的漸進線,假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg,g取10m/s2,求:
(1)返回艙在這一階段是怎樣運動的;
(2)在初始時刻v=160m/s,此時它的加速度是多大.


(1)從v-t圖象可知:物體的速度是減小的,所以做的是減速直線運動.而且從AD曲線各點切線的斜率越來越小直到最后為零可知:其加速度大小是越來越小,所以返回艙在這一階段做的是加速度越來越小的減速運動.
(2)因為AB是曲線AD在A點的切線,所以其斜率大小就是A點在這一時刻加速度的大小,即
a=160/8m/s2=20m/s2
【試題分析】
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

“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l0km的高度返回艙打開阻力降落傘減速下降,返回艙在這一過程中所受空氣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.已知返回艙的總質(zhì)量M=3000kg,所受空氣浮力恒定不變,且認(rèn)為豎直降落.從某時刻起開始計時,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,切線交于橫軸于B點的坐標(biāo)為( 10,0 ),CD是AD的漸近線,亦是平行于橫軸的直線,交縱軸于C點,C點的坐標(biāo)為( 0,6 ).請解決下列問題:(取g=10m/s2
(1)在初始時刻v0=160m/s時,它的加速度多大?
(2)推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并算出其數(shù)值;
(3)返回艙在距地高度h=10m時,飛船底部的4個反推力小火箭點火工作,使其速度由6m/s迅速減至1m/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).

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科目:高中物理 來源: 題型:

2005年10月12日上午,“神舟”六號飛船完成箭船分離后,首先進入預(yù)定的橢圓軌道運行,其近地點距地面約200 km,遠地點距地面約343 km,繞地球飛行五圈后,地面發(fā)出指令,使飛船上的發(fā)動機在遠地點自動點火,實行第一次變軌,使飛船在距地面343 km的圓軌道上飛行.這次點火噴氣的推力是_________,目的是使飛船_________.

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“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l0km的高度返回艙打開阻力降落傘減速下降,返回艙在這一過程中所受空氣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。已知返回艙的總質(zhì)量M =3000kg,所受空氣浮力恒定不變,且認(rèn)為豎直降落。從某時刻起開始計時,返回艙的運動vt圖象如圖中的AD曲線所示,圖中AB是曲線在A點的切線,切線交于橫軸于B點的坐標(biāo)為( 10,0 ),CD是AD的漸近線,亦是平行于橫軸的直線,交縱軸于C點,C點的坐標(biāo)為( 0,6 )。請解決下列問題:(取g=10 m/ s2

   (1)在初始時刻v0 = 160m/s時,它的加速度多大?

   (2)推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并算出其數(shù)值;

   (3)返回艙在距地高度h = 10m時, 飛船底部的4個反推力小火箭點火工作, 使其速度由6m/s迅速減至1m/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)。

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“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10km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=3000kg,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=10m/s2,請解決下列問題:

(1)在初始時刻v0=160m/s時,它的加速度多大?

(2)推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并算出其數(shù)值。

(3)返回艙在距離高度h=1m時,飛船底部的4個反推力小火箭點火工作,使其速度由8m/s迅速減至1m/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)

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科目:高中物理 來源: 題型:

“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l0km的高度返回艙打開阻力降落傘減速下降,返回艙在這一過程中所受空氣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。已知返回艙的總質(zhì)量M =3000kg,所受空氣浮力恒定不變,且認(rèn)為豎直降落。從某時刻起開始計時,返回艙的運動vt圖象如圖中的AD曲線所示,圖中AB是曲線在A點的切線,切線交于橫軸于B點的坐標(biāo)為( 10,0 ),CDAD的漸近線,亦是平行于橫軸的直線,交縱軸于C點,C點的坐標(biāo)為( 0,6 )。請解決下列問題:(取g=10 m/ s2

(1)在初始時刻v0 = 160m/s時,它的加速度多大?

(2)推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并算出其數(shù)值;

(3)返回艙在距地高度h = 10m時, 飛船底部的4個反推力小火箭點火工作, 使其速度由6m/s迅速減至1m/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)。

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