如圖所示,“神舟十一號”載人飛船的返回艙在距地面某一高度時,啟動降落傘裝置,速度減至v=10m/s時開始勻速降落。在距地面h=1.1m時,返回艙的緩沖發(fā)動機開始向下噴氣,艙體再次減速,經(jīng)過時間t=0.20s,以某一速度落至地面,此過程可視為豎直方向的勻減速直線運動。取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)在該0.20s減速階段,返回艙加速度a的方向和大小;
(2)在該0.20s減速階段,返回艙對質(zhì)量m=60kg的航天員的作用力大小F;
(3)事實上空氣阻力跟物體相對于空氣速度有關(guān),還跟物體的橫截面積有關(guān)。假設(shè)減速傘下落過程受到的空氣阻力與減速傘的橫截面積S成正比,與減速傘下落的速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k為比例系數(shù))。減速傘在接近地面時近似看作勻速直線運動,重力加速度為g。
a.請敘述,打開減速傘后,返回艙的運動情況。
b.如果返回艙和減速傘的總質(zhì)量為M,求返回艙接近地面勻速時的速度vm。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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