题目内容
【题目】“神州五号”飞船完成了预定空间科学和技术实验任务后,返回舱开始从太空向地球表面预定轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后在一定高度打开阻力降落伞进一步减速下降,穿越大气层后,在一定高度打开阻力降落伞,这一过程中若返回舱所受的空气阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为K,所受空气浮力不变,且认为竖直降落,从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴上一点B的坐标为(8、0),CD是曲线AD的渐进线,假如返回舱总质量为M=400kg,g取10m/s2,试问:
(1)返回舱在这一阶段是怎样运动的?
(2)在开始时刻vo=160m/s时,它的加速度多大?
(3)求空气阻力系数k的数值。
【答案】(1)先做加速度减小的减速运动后匀速(2) (3)
【解析】(1)由速度图象可以看出,图线的斜率逐渐减小到零,即做加速度逐渐减小的减速运动,直至匀速运动。
(2)开始时,过A点切线的斜率大小就是此时的加速度的大小,加速度:,故加速度大小为。
(3)设浮力为F,据牛顿定律得在时有:,由图知舱的最终速度为:,当返回舱匀速运动时有: ,
故:。
练习册系列答案
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