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  2003年1月5日晚,在太空邀游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f=ρS,式中ρ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1200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零),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.kg,取g=10m/

(1)用字母表示返回舱在速度为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:
解析:

  (1)m=

  (2)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小,直到速度减小到8.0m/s后匀速下落.

  (3)=9.N,W=1.J


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:022

2003年2月1日北京时间22时左右,美国服役年限最久的航天飞机“哥伦比亚”号在降落时突然与地面控制中心失去联系,不久德克萨斯北部的居民便听到一声巨大的爆炸声,载有7名字航员的航天飞机在进入大气层后已经解体.这是美国自1986年以来发生的第二次航天飞机失事事件.载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验和军事应用的飞行活动.自1961年前苏联科学家加加林首航太空以来.人类已经进行过几百次这种太空飞行.无论从科技发展的广阔前景还是巨大的民用、军用和商业价值来讲,载人航天均意义非凡.

(1)航天飞机环绕地球做匀速圆周运动时,宇航员会处于完全失重状态,下列说法中正确的是

[  ]

A.宇航员仍受重力作用
B.宇航员受力平衡
C.宇航员不受任何力作用
D.重力正好提供向心力

(2)下列能在飞船实验舱中做实验的仪器是

[  ]

A.摆钟
B.水银气压计
C.天平
D.多用电表

(3)航天飞机表面常贴有特制的陶瓷片,其作用是

[  ]

A.增加航天飞机的强度,防止受流星及太空垃圾撞击而损坏

B.将太阳能转化为电能供航天飞机使用

C.便于雷达跟踪,接收地面指挥中心的指令

D.陶瓷片耐高温、隔热、能有效保护航天飞机安全返回地面

(4)航天飞机开始返回大气层时速度快,此时若张开降落伞,伞很容易被撕裂,因此降落伞只有在航天飞机接近地面并且速度已经大大降低时才能打开,从而使航天飞机进一步减速.当吊在降落伞下的航天飞机下降到速度为14m/s时,为实现软着陆,在距地面约1.5m时,启动5个反推力小火箭,则第支火箭的平均推力约为(假设航天飞机重8t)__________.

(5)用在航天飞机重返制动阀的金属要求有良好的热学性能,根据下表选择出最佳的金属为__________.

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科目:高中物理 来源:活题巧解巧练·高考物理(第二轮) 题型:022

2003年8月12日,在俄罗斯海军“库尔斯克”号核潜艇三年前失事沉没的时刻到来之时,长时间的汽笛声从俄海军北方舰队驻扎在维加耶沃基地的核动力潜艇上传出,打破了基地平日的宁静.基地的海军将士们以这样的特殊方式悼念遇难的昔日战友们.该艇重达1.4×105t,长150m,属于949级(“奥斯卡级”),是对付艇队航母的主要舰艇,是世界上最大的核潜艇之一.

(1)①该潜艇的动力来源为

[  ]

A.放射性元素衰变释放的能量

B.中子击中铀238的人工转变放出的能量

C.重核裂变释放的能量

D.轻核聚变释放的能量

②下式为核动力反应堆中的一个反应式,请完成该反应方程式

+□Zr+3+8

(为反中微子,质量和电荷数均为零)

(2)海水中含有的NaCl等电解质会对潜艇的金属材料造成腐蚀,为有效地保护潜艇,下列防护方法中最佳的是

[  ]

A.采用纯净的钢铁制造

B.在潜艇表面覆盖保护层

C.改变金属内部的组织结构

D.采用电化学保护法

(3)“库尔斯克”号潜艇配备有导弹发射装置,发射“花岗岩”巡洋导弹,飞行速度是声速的1.5倍,每枚导弹重7t,世界上任何一只舰艇都找不到对付这种导弹的有效武器,该导弹发射时的动量为________kg·m/s.(声速340m/s)

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科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:022

2003年2月1日北京时间22时左右,美国服役年限最久的航天飞机“哥伦比亚”号在降落时突然与地面控制中心失去联系,不久德克萨斯北部的居民便听到一声巨大的爆炸声,载有7名字航员的航天飞机在进入大气层后已经解体.这是美国自1986年以来发生的第二次航天飞机失事事件.载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验和军事应用的飞行活动.自1961年前苏联科学家加加林首航太空以来.人类已经进行过几百次这种太空飞行.无论从科技发展的广阔前景还是巨大的民用、军用和商业价值来讲,载人航天均意义非凡.

(1)航天飞机环绕地球做匀速圆周运动时,宇航员会处于完全失重状态,下列说法中正确的是

[  ]

A.宇航员仍受重力作用
B.宇航员受力平衡
C.宇航员不受任何力作用
D.重力正好提供向心力

(2)下列能在飞船实验舱中做实验的仪器是

[  ]

A.摆钟
B.水银气压计
C.天平
D.多用电表

(3)航天飞机表面常贴有特制的陶瓷片,其作用是

[  ]

A.增加航天飞机的强度,防止受流星及太空垃圾撞击而损坏

B.将太阳能转化为电能供航天飞机使用

C.便于雷达跟踪,接收地面指挥中心的指令

D.陶瓷片耐高温、隔热、能有效保护航天飞机安全返回地面

(4)航天飞机开始返回大气层时速度快,此时若张开降落伞,伞很容易被撕裂,因此降落伞只有在航天飞机接近地面并且速度已经大大降低时才能打开,从而使航天飞机进一步减速.当吊在降落伞下的航天飞机下降到速度为14m/s时,为实现软着陆,在距地面约1.5m时,启动5个反推力小火箭,则第支火箭的平均推力约为(假设航天飞机重8t)__________.

(5)用在航天飞机重返制动阀的金属要求有良好的热学性能,根据下表选择出最佳的金属为__________.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(10分)2003年10月15日,我国成功地发射了“神州”五号载人宇宙飞船。发射飞船的火箭全长58.3m,起飞时总质量M0=479.8t(吨)。发射的初始阶段,火箭竖直升空,航天员杨利伟有较强超重感,仪器显示他对仓座的最大压力达到体重的5倍。飞船进入轨道后,21h内环绕地球飞行了14圈。将飞船运行的轨道简化为圆形,地球表面的重力加速度g取10m/s2
  (1)求发射的初始阶段(假设火箭总质量不变),火箭受到的最大推力;
  (2)若飞船做圆周运动的周期用T表示,地球半径用R表示。 请导出飞船圆轨道离地面高度的表达式。

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