“神舟七号”返回舱可利用降落伞系统和缓冲发动机降低着陆阶段的下降速度.已知返回舱的质量为M,降落伞的质量为m,忽略返回舱受到的空气阻力及浮力,返回舱着陆阶段可认
题型:不详难度:来源:
“神舟七号”返回舱可利用降落伞系统和缓冲发动机降低着陆阶段的下降速度.已知返回舱的质量为M,降落伞的质量为m,忽略返回舱受到的空气阻力及浮力,返回舱着陆阶段可认为是竖直降落的. (1)假设降落伞打开后,降落伞受到空气阻力的大小与返回舱下降速度的二次方成正比,比例系数为k.由于空气阻力对降落伞的作用,可以使返回舱在离开地面比较高的地方就成为匀速下降的状态,求匀速下降的速度v. (2)当匀速下降到离开地面高度为h的时候,返回舱自动割断伞绳,启动缓冲发动机,使返回舱获得一个竖直向上的恒定推力F,返回舱开始减速下降,下降过程中可认为返回舱的质量不变.当返回舱着陆时关闭缓冲发动机,此时返回舱的速度减为v′,求缓冲发动机推力F 的大小. |
答案
(1)由题意,返回舱在离开地面比较高的地方做匀速直线运动,根据共点力平衡条件得 (M+m)g-kv2=0 解得,v= (2)返回舱着陆时启动缓冲发动机过程,根据动能定理得: (Mg-F)h=Mv′2-Mv2 解得 F=Mg- 答: (1)匀速下降的速度v为. (2)缓冲发动机推力F 的大小为Mg-. |
举一反三
如图所示,A、C和B、C是两个固定的斜面,斜面的顶端A、B在同一竖直线上.甲、乙两个小物体在同一竖直线上.甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止开始下滑,质量分别是m1、m2(m1<m2),与斜面间的动摩擦因数均为μ.若甲、乙滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功分别是W1、W2,所需时间分别是t1、t2.甲、乙滑至底端C时速度分别是v1、v2,动能分别是EK1、EK2,则( )A.EK1>EK2 | B.v1>v2 | C.W1<W2 | D.t1<t2 |
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一架质量为6.0×103kg的喷气式飞机,起飞过程中受到的牵引力为2.25×104N,从静止开始沿直线滑跑8.0×102m时达到起飞速度,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重的0.02倍.要求根据动能定理求出飞机起飞速度的大小.(g取10m/s2) |
如图所示,水平恒力F1、F2等大反向,同时作用在静止于光滑水平面上的A和B两物体上.物体A的质量大于物体B的质量.经过相等距离后撤去两力,以后两物体相碰并粘在一起,这时A和B将( )A.仍运动,但方向不能确定 | B.向左运动 | C.停止运动 | D.向右运动 |
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A:如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2m/s.木板左侧有一个与木板A等高的固定物体C.已知长木板A的质量为mA=1.0kg,物块B的质量为mB=3.0kg,物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2. (1)若木板A足够长,A与C第一次碰撞后,A立即与C粘在一起,求物块 B在木板A上滑行的距离L应是多少; (2)若木板足够长,A与C发生碰撞后弹回(碰撞时间极短,没有机械能损失),求第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度v; (3)若木板A长为0.51m,且A与C每次碰撞均无机械能损失,求A与C碰撞几次,B可脱离A? B:如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2m/s.木板左侧有与A等高的物体C.已知长木板A的质量为mA=1kg,物块B的质量为mB=3kg,物块C的质量为mc=2kg,物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2. (1)若木板足够长,A与C碰撞后立即粘在一起,求物块B在木板A上滑行的距离L; (2)若木板A足够长,A与C发生弹性碰撞(碰撞时间极短,没有机械能的损失),求第一次碰撞后物块B在木板A上滑行的距离L1; (3)木板A是否还能与物块C再次碰撞?试陈述理由. |
质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速v0水平射中初始静止的木块,并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知子弹从刚射中木块到子弹相对木块静止时,木块前进距离L,子弹进入木块的深度为s,若木块对子弹的阻力f视为恒定,则下列关系式中正确的是( )A.fL=Mv2 | B.fs=mv2 | C.fs=mv02-mv2 | D.f(L+s)=mv02-mv2 |
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