2011年11月16日傍晚“神舟八號(hào)”飛船在完成各項(xiàng)既定任務(wù)后與“天宮一號(hào)”作別,17日19點(diǎn)“神舟八號(hào)”返回艙在內(nèi)蒙古草原主著陸場安全著陸.
飛船返回地球時(shí),為了保證宇航員的安全.靠近地面時(shí)會(huì)放出降落傘進(jìn)行減速.(如下圖所示).若返回艙離地面4km時(shí),速度方向豎直向下,大小為200m/s,要使返回艙最安全、最理想著陸,需要落地瞬間速度減為零,則放出降落傘后返回艙應(yīng)獲得多大的加速度?降落傘產(chǎn)生的阻力應(yīng)為返回艙重力的幾倍?(設(shè)放出降落傘后返回艙做勻減速運(yùn)動(dòng)).g取10m/s2
飛船返回時(shí),放出降落傘,以飛船為研究對象,受到豎直向下的重力mg和空氣阻力f的作用.最理想、最安全著陸是末速度vt=0,才不至于著地時(shí)與地面碰撞而使儀器受到損壞.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vt2-v02=-2as
變形得a=
v20
2s
=5 m/s2=0.5g
再由牛頓第二定律得
F=f-mg=ma
f=m(g+a)=mg(1+0.5)=1.5 mg
則阻力應(yīng)為返回艙重力的1.5倍.
答:放出降落傘后返回艙應(yīng)獲得5 m/s2的加速度,降落傘產(chǎn)生的阻力應(yīng)為返回艙重力的1.5倍.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

理論證明,取離星球中心無窮遠(yuǎn)處為引力勢能的零勢點(diǎn)時(shí),則物體在距離星球中心為r處的引力勢能可表示為:.G為萬有引力常數(shù),M、m表示星球與物體的質(zhì)量,而萬有引力做的功則為引力勢能減少.已知月球質(zhì)量為M、半徑為R,探月飛船的總質(zhì)量為m,月球表面的重力加速度為g,萬有引力常數(shù)G.
小題1:求飛船在距月球表面H(H>R/3)高的環(huán)月軌道運(yùn)行時(shí)的速度;
小題2:設(shè)將飛船從月球表面發(fā)送到上述環(huán)月軌道的能量至少為E.有同學(xué)提出了一種計(jì)算此能量E的方法:根據(jù),將(1)中的代入即可.請判斷此方法是否正確,并說明理由,如不正確,請給出正確的解法與結(jié)果.(不計(jì)飛船質(zhì)量的變化及其他天體的引力和月球的自轉(zhuǎn))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

同步衛(wèi)星離地心距離為r,運(yùn)行速率為v1,加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,第一宇宙速度為v2,地球半徑為R,則下列比值正確的是( 。
A.
a1
a2
=
r
R
B.
a1
a2
=(
r
R
2
C.
v1
v2
=
r
R
D.
v1
v2
=(
R
r
1
2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

下列說法正確的是( 。
A.千克、米/秒、牛頓是導(dǎo)出單位
B.以額定功率運(yùn)行的汽車,車速越快,牽引力越大
C.汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎時(shí),車速越快,越容易滑出路面
D.地球球心與人造地球衛(wèi)星的軌道必定在同一平面內(nèi)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于在大氣中水平勻速飛行的民航飛機(jī)與沿圓形軌道繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,下列敘述中正解的是( 。
A.民航飛機(jī)上乘客受地球的重力是零
B.人造衛(wèi)星內(nèi)的設(shè)備受地球萬有引力為零,因此處于失重狀態(tài)
C.飛機(jī)在空中水平勻速航行時(shí)不需要耗用燃料提供的動(dòng)力
D.人造衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)不需要耗用燃料提供的動(dòng)力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

v=7.9km/s是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)必須具有的速度,叫做______速度.v=11.2km/s是物體可以掙脫地球引力束縛,成為繞太陽運(yùn)行的人造行星的速度,叫做______速度.v=16.7km/s是使物體掙脫太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去的速度,叫做______速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩顆人造地球衛(wèi)星,在萬有引力的作用之下,環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng).如果它們的軌道半徑之比r1:r2=4:1,則它們的速率之比v1:v2(  )
A.4:1B.1:4C.2:1D.1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在汶川地震的抗震救災(zāi)中,我國自主研制的“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)揮了巨大作用,該系統(tǒng)具有導(dǎo)航、定位等功能,“北斗”系統(tǒng)中兩顆質(zhì)量不相等的工作衛(wèi)星沿同一軌道繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為r,某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置,如圖所示,若衛(wèi)星均沿順時(shí)針方向運(yùn)行,地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,∠AOB=60°,則以下判斷不正確的是( 。
A.這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等
B.衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2
C.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為
πr
3R
r
g
D.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中萬有引力做功為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

假如衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星離行星表面越近,則衛(wèi)星的( 。
A.周期越大B.加速度越小C.角速度越小D.線速度越大

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