Question

17．“神舟”六號(hào)飛船返回艙降到距地面約10km時(shí)，回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)工作，設(shè)經(jīng)過一段時(shí)間后，在臨近地面時(shí)降落傘使返回艙以7.0m/s的速度勻速豎直下降．在距地面約1.0m時(shí)，返回艙的4個(gè)相同的反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火工作，使返回艙以不大于3m/s的速度接觸地面，實(shí)現(xiàn)軟著陸．若返回艙的質(zhì)量約為2.7t，求4個(gè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的總推力至少是8.1×10⁴ N．

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求出反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力大小

解答 解：反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火工作，設(shè)返回艙做勻減速運(yùn)動(dòng)，返回艙的加速度為a，初速度為v₀=7.0m/s，末速度不大于v=3.0m/s，位移為S=1.0m，由速度-位移關(guān)系式得：
$a=\frac{{v}^{2}{-v}_{0}^{2}}{2s}=-20m/{s}^{2}$
設(shè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的總推力大小為F，由牛頓第二定律得：
mg-F=ma
代入數(shù)據(jù)解得：F=8.1×104N
故反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的總推力至少為8.1×10⁴N
故答案為：8.1×10⁴

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁