Question

我国发射的“神舟”五号飞船于2003年10月15日上午9∶00在酒泉载人航天发射场发射升空．按预定计划在太空环绕地球14圈，用时21小时．在完成预定空间科学和技术试验任务后于北京时间10月16日6时07分在内蒙古中部地带准确着陆．飞船运行及航天员活动时刻表如下：

15日[09∶00发射升空][09∶10船箭分离][09∶34感觉良好]

15日[09∶42发射成功][17∶26天地通知][18∶40展示国旗]

15日[19∶58家人通话][23∶45太空熟睡]

16日[04∶19进入最后一圈][05∶04进入轨道][05∶35命令返回]

16日[05∶36飞船分离][05∶38制动点火][06∶07飞船着陆]

16日[06∶36回收成功][06∶54自主出舱]

试回答下列问题：

(1)请说出该航天员的姓名．

(2)根据以上数据可以估算飞船的轨道半径约是通讯卫星轨道半径的多少倍？(保留根号)

轻轻告诉你

(3)当返回舱降到距地球10 km时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200 m²．由于空气阻力作用有一段减速下落过程，这一过程的收尾速度为14 m/s(此时重力与空气阻力相等)．若空气的阻力与速度成正比，已知返回舱的质量为8 t，则当返回舱速度为42 m/s时的加速度为多大？(g取10 N/kg)

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)杨利伟 　　(2)飞船的周期T1＝＝1.5 h 　　飞船做圆周运动的向心力由万有引力提供 　　 　　则飞船的轨道半径 　　r1＝ 　　通信卫星的周期是24 h 　　同理得通信卫星的轨道半径 　　r2＝ 　　飞船的轨道半径与通讯卫星轨道半径的比 　　． 　　(3)用v0表示收尾速度，v＝42 m/s，f表示空气阻力，由题意知f＝kv2，(k为比例常数) 　　当收尾速度时，有mg＝kv02　　① 　　当v＝42 m/s时，由牛顿第二定律得 　　kv2－mg＝ma　　② 　　由①②两式联立求解得 　　a＝m/s2＝80 m/s2 　　解析：根据“在太空环绕地球14圈，用时21小时”可计算出周期，飞船做圆周运动时，万有引力提供向心力，进一步计算出飞船的轨道半径．当收尾速度时，匀速下落，重力等于阻力．根据空气的阻力与速度成正比，可计算出当速度为42 m/s时的阻力，然后对减速下落过程，应用牛顿第二定律可计算出当返回舱速度为42 m/s时的加速度．