题目内容
【题目】如图所示，“神舟十一号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动降落伞装置，速度减至
时开始匀速降落。在距地面
时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，经过时间
，以某一速度落至地面，此过程可视为竖直方向的匀减速直线运动。取重力加速度
。求：
(1)在该0.20s减速阶段，返回舱加速度a的方向和大小；
(2)在该0.20s减速阶段，返回舱对质量
的航天员的作用力大小F；
(3)事实上空气阻力跟物体相对于空气速度有关，还跟物体的横截面积有关。假设减速伞下落过程受到的空气阻力与减速伞的横截面积S成正比，与减速伞下落的速度v的平方成正比，即
（其中k为比例系数）。减速伞在接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g。
①叙述打开减速伞后，返回舱的运动情况；
②如果返回舱和减速伞的总质量为M，求返回舱接近地面匀速时的速度
。
【答案】(1)45m/s2，方向竖直向上；(2)
；(3)①见解析，②
【解析】
(1)返回舱加速度的方向竖直向上。根据匀变速直线运动规律
解得
(2)以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律
解得
(3)①打开减速伞后，返回舱加速运动，所受阻力在增大，所以先做加速度逐渐减小的减速运动，最后匀速运动。
②匀速后根据
得
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