解答题

三十年来,我国成功地发射了各种用途的航天器进入太空,这标志着我国的运载火箭技术水平已跻身于世界先进行列.

(1)

我国向国际市场提供的长征三号运载火箭的第三级,如图所示,氧和氢以液体状态装在火箭里.将它们液化的最大好处是什么?

(2)

图甲为某火箭发射场,乙为山区,丙为城市.发射场正在进行火箭发射试验.该火箭起飞时质量为m=4.60×105kg,竖直向上的起飞推力为F=5.88×106N.请你求出该火箭起飞时所受的合力及方向.(不计空气阻力,g=10N/kg)

(3)

为了转播火箭发射的实况,在发射场建立了发射台,用于发射广播和电视信号.已知传输无线电广播信号所用电磁波的波段为中波,而传输电视信号所用电磁波的波段为微波,为了不让山地阻挡信号的传播,使城市居民能收听和收看实况,必须通过建立山顶转发站来转发的是无线电广播信号还是电视信号?简述理由.

(4)

用“长征三号”发射的某航天器,它的一部分光电池板面积为S=8m2,正对太阳时能产生U=120V的电压,为工作舱提供I=10A的电流.若太阳光照射处每1m2面积上获得的太阳辐射功率为P0=1.0×103W,试估算该光电池的光电转换效率η=?

(5)

某些航天器为研究的需要建有回收舱(或载人舱、返回舱),务必要保证它安全降落到预定的回收位置.当回收舱降落到地面附近时,由于空气阻力作用做匀速运动,则回收舱在匀速下降过程中它的动能、势能和机械能如何变化?

(6)

为减少太空污染,一般航天器在完成预定任务后,应使它坠落销毁.坠落过程可简化为从一个圆轨道开始,经过与大气摩擦,航天器的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.航天器原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量).已知:

从圆轨道坠落开始时航天器的机械能E=4.0×1012J、质量m=1.17×105kg;入海时残片的质量m=1.2×104kg、温度升高Δt=3.0×103℃、动能EK=0.7×109J;航天器材料每1kg升温1℃平均所需能量为C=1.0×103J;航天器材料每销毁1kg平均所需能量为μ=1.0×107J.

试导出的表达式(用以上所列各物理量的符号表示)并估算出的数值.

 0  137458  137466  137472  137476  137482  137484  137488  137494  137496  137502  137508  137512  137514  137518  137524  137526  137532  137536  137538  137542  137544  137548  137550  137552  137553  137554  137556  137557  137558  137560  137562  137566  137568  137572  137574  137578  137584  137586  137592  137596  137598  137602  137608  137614  137616  137622  137626  137628  137634  137638  137644  137652  235360 

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