题目内容

15.几十年来,我国成功发射了各种用途的航天器进入太空,“神舟”系列飞船的成功发射与回收,标志着我国航天技术已跻身世界前列.
(1)我国分“长征2号”运载火箭用以作为燃料的氧和氢是以液态装在火箭中,这样做的最大好处是使它的体积缩小,便于贮存和运输;
(2)若一个火箭的起飞质量是4.6×105kg,竖直向上起飞时受到的推力为F=5.88×106N.则该火箭在起飞时受到的合力是1.28×106N,方向竖直向上(不计空气阻力,g取10N/kg)
(3)火箭将卫星或载人飞船送入地球的预定的椭圆形轨道后,卫星或飞船在近地点向远地点运行的过程中,动能转化为重力势能;
(4)载人飞船在回收过程中,务必要保证安全降落在预定的回收位置,当回收舱下落到地面附近时,由于空气阻力作用将做匀速运动,则回收舱在匀速下落过程中的动能、势能和机械能将如何变化?

分析 (1)物质从气态变为液态的过程称为液化,液体比气体的体积小,很多气体燃料运输时都是转化为液态,便于储存和运输;
(2)已知了火箭的质量,可求出火箭所受的重力,在火箭竖直向上的过程中,竖直方向受推力和重力的共同影响,比较二力的大小,即可确定合力的方向和大小;
(3)动能和重力势能是可以相互转化的.在远地点,卫星距地面的高度最高,重力势能最大,飞行最慢,动能最小.在近地点,卫星距地面的高度最低,重力势能最小,飞行最快,动能最大;
(4)动能大小的影响因素:质量和速度.质量越大,速度越大,动能越大.重力势能大小的影响因素:质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.机械能等于动能+势能.

解答 解:(1)运载火箭中的氧和氢都是以液体状态装在火箭里的.这样做的最大好处是使它的体积缩小,便于贮存和运输;
(2)G=mg=4.60×105kg×10N/kg=4.60×106N;
由于G竖直向下,F竖直向上,且G<F;
所以二力的合力方向向上,大小为:F合=F-G=5.88×106N-4.60×106N=1.28×106N;
(3)在从近地点到远地点飞行过程中,卫星的质量不变,速度减小,动能逐渐变小,高度增大,重力势能逐渐增大,动能转化成重力势能;
(4)回收舱下降时,质量不变,速度不变,动能不变;高度减小,重力势能减小.故机械能也减小.
故答案为:(1)液;使它的体积缩小,便于贮存和运输;(2)1.28×106;竖直向上;(3)动;重力势;(4)动能不变,重力势能减小,机械能也减小.

点评 本题考查力的合成、能量的转化,知识点较多,判断能量的转化时要掌握动能、重力势能的影响因素,属于中等题.

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