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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示,“神舟十二號(hào)”載人飛船的返回艙在距地面某一高度時(shí),啟動(dòng)減速降落傘裝置開始做減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)返回艙的速度大約減小至v=10m/s時(shí),繼續(xù)勻速(近似)下降。當(dāng)以這個(gè)速度一直降落到距離地面h=1.1m時(shí),立刻啟動(dòng)返回艙的緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)并向下噴氣,艙體再次做減速運(yùn)動(dòng),經(jīng)歷時(shí)間t=0.2s后,以某一安全的速度落至地面。
(1)若最后的減速過(guò)程可視為豎直方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度g=10m/s2。求:
a.這一過(guò)程中返回艙加速度a的大小和方向;
b.這一過(guò)程中返回艙對(duì)質(zhì)量m=60kg的航天員的作用力F的大小。
(2)事實(shí)上,空氣阻力不僅跟物體相對(duì)于空氣的速度有關(guān),還跟物體的橫截面積有關(guān)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在一定條件下,降落傘在下落過(guò)程中受到的空氣阻力f與傘的橫截面積S成正比,與其下落速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k為一確定的比例系數(shù))。假設(shè)返回艙質(zhì)量為M,重力加速度為g。
a.請(qǐng)?jiān)趫D中定性畫出返回艙在打開降落傘以后至啟動(dòng)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)之前速度與時(shí)間的關(guān)系圖像;
b.為了保證安全可適當(dāng)減小返回艙做勻速(近似)下降階段時(shí)的速度,請(qǐng)根據(jù)以上信息推導(dǎo)返回艙做勻速(近似)下降階段時(shí)速度的表達(dá)式并分析說(shuō)明可以通過(guò)改變哪些設(shè)計(jì)(量)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(提出一種可行的方案即可)

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:103引用:3難度:0.4
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