Question

18．2016年4月9日美国向国际空间站发射货运飞船．火箭将飞船推送至一定高度后，火箭与飞船分离下落，当火箭接近海面上无人船时火箭向下（选填“向上”或“向下”）喷火使火箭减速，最后匀速下降，稳稳落在无人船上，实现了火箭的成功回收，如图所示．当火箭匀速下降时，火箭的机械能变小（选填“变小”、“变大”或“不变”）；当火箭落到无人船上时，无人船排开水的体积将变大（选填“变小”、“变大”或“不变”）；若回收火箭的质量为10t，其接触船面的总面积约为2000cm²，则火箭对无人船面的压强是5×10⁵Pa．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；
（2）动能大小和物体的质量、运动速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关；
（3）利用漂浮条件F_浮=G和F_浮=G_排=ρgV_排变形可求得无人船排开水体积的变化；
（4）火箭对无人船的压力等于其重力，根据G=mg求出，再根据p=$\frac{F}{S}$求出火箭对无人船面的压强．

解答 解：物体间力的作用是相互的，火箭与飞船分离下落，火箭向下喷出气体，在反作用力的作用下，火箭改变了运动状态，做减速运动；
当火箭匀速下降时，火箭的质量减小，所以其动能减小，高度减小，重力势能减小，所以其机械能变小；
当火箭落到无人船上时，无人船重力增大，根据F_浮=G可知浮力增大，再根据F_浮=G_排=ρgV_排可知，无人船排开水的体积变大；
火箭对无人船的压力F=G=mg=10000kg×10N/kg=10⁵N，
火箭与无人机的接触面积S=2000cm²=0.2m²，
火箭对无人船面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1{0}^{5}N}{0.2{m}^{2}}$=5×10⁵Pa．
故答案为：向下；变小；变大；5×10⁵．

点评 本题结合我国火箭运送载人飞船上太空的情景，考查了涉及到的物理知识，综合性强，体现了物理来源于生活的特点，这也是常考的题型．