【題目】“神州五號”飛船完成了預(yù)定空間科學(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高度打開阻力降落傘進一步減速下降,穿越大氣層后,在一定高度打開阻力降落傘,這一過程中若返回艙所受的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,所受空氣浮力不變,且認為豎直降落,從某時刻開始計時,返回艙的運動v﹣t圖象如圖所示,圖中AB是曲線在A點的切線,切線交于橫軸上一點B的坐標(biāo)為(8、0),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 , 試問:

(1)返回艙在這一階段是怎樣運動的?
(2)在開始時刻vo=160m/s時,它的加速度多大?
(3)求空氣阻力系數(shù)k的數(shù)值.

【答案】
(1)

由速度圖象可以看出,圖線的斜率逐漸減小到零,即做加速度逐漸減小的減速運動,直至勻速運動.

答:返回艙在這一階段做加速度逐漸減小的減速運動,直至勻速運動.


(2)

開始時v0=160m/s,過A點切線的斜率大小就是此時的加速度的大小,

加速度:a= = =﹣20m/s2,故加速度大小為20m/s2

答:在開始時刻vo=160m/s時,它的加速度大小為20m/s2


(3)

設(shè)浮力為F,據(jù)牛頓定律得在t=0時有:kv02+F﹣Mg=Ma由圖知艙的最終速度為:v=4m/s,當(dāng)返回艙勻速運動時有:kv2+F﹣Mg=0故:k= = ≈0.31

答:空氣阻力系數(shù)k的數(shù)值約為0.31.


【解析】(1)由速度﹣時間圖象的斜率逐漸減小,可知返回艙加速度減小,做加速度減小的減速運動.(2)在初始時刻v=160m/s,由切線的斜率求出加速度大小.(3)由A點狀態(tài),由牛頓第二定律列出表達式,D點狀態(tài),由平衡條件列出表達式,求解k.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解V-t圖象的相關(guān)知識,掌握v-t圖像:①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時刻的速度;②在速度圖像中,物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值;③在速度圖像中,物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點的切線的斜率;④圖線與橫軸交叉,表示物體運動的速度反向;⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動.

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A.ab兩點的電場強度大小關(guān)系Ea<Eb
B.a、b兩點的電勢關(guān)系Ua>Ub
C.粒子從P運動到a的過程中,電勢能增大
D.粒子從P運動到b的過程中,動能增大

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A.機械能均逐漸減小
B.經(jīng)最低點時動能相等
C.機械能總是相等的
D.兩球在最低點加速度大小不等

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【題目】在圓軌道上運動的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R,地面上的重力加速度為g,求:
(1)衛(wèi)星運動的線速度;
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【題目】—個初動能為EK的帶電粒子(重力不計),垂直電場線方向飛入帶電的平行板電容器,飛出時帶電粒子動能為飛入時動能的2倍.如果使粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼?倍,那么當(dāng)它飛出電容器時,動能為( )
A.4EK
B.4.25EK
C.5EK
D.8EK

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【題目】請閱讀短文,完成第(1)﹣(4)題.
2016年10月17日,神舟十一號飛船從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,經(jīng)過5次變軌和4次“停泊”與天宮二號空間站成功交會對接,航天員景海鵬和陳冬入駐天宮二號空間實驗室,進行了30天的太空駐留實驗體檢,11月18日順利返回著路.不計空氣阻力和飛船空間站間的萬有引力.
(1)為減少失重對航天員身體帶來的不利影響,在空間站中可以進行正常鍛煉的健身項目是(  )
A.拉彈簧拉力器
B.俯臥撐
C.引體向上
D.仰臥起坐
(2)在神舟十一號飛船與天宮二號空間站交會對接的過程中( 。
A.飛船可以看成質(zhì)點,空間站不可以看成質(zhì)點
B.飛船不可以看成質(zhì)點,空間站可以看成質(zhì)點
C.飛船和空間站都可以成為質(zhì)點
D.飛船和空間站都不可以看成質(zhì)點
(3)如圖所示,神舟十一號飛船在橢圓軌道上從遠地點P向近地點Q運動的過程中,飛船受到地球萬有引力的大小將( 。

A.變大
B.不變
C.變小
D.先變大后變小
(4)如圖所示,飛船在橢圓軌道上從遠地點P向近地點Q運動的過程中( 。

A.動能減小,機械能減小
B.動能增大,機械能增大
C.動能減小,機械能不變
D.動能增大,機械能不變

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C.合外力對液滴做的總功為零
D.液滴的電勢能與動能之和是增加的

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