题目内容
（15分）杨利伟同志乘坐我国自己开发和制造的“神舟”五号载人飞船于
，式中
为大气密度，
为返回舱的运动速度，S为与形状特征有关的阻力面积。当返回舱距地面10km时，打开阻力面积为1200m2的降落伞，直到速度降到8.0m/s后匀速下落。为实现软着陆（要求着地时返回舱速度为零），当返回舱距地面1.2m时反冲发动机点火，使返回舱着地时速度为零。返回舱的质量3.0×103kg，g取10m/s2。
（1）用字母表示出返回舱在速度200m/s时的质量。
（2）分析打开降落伞从伞开始撑开到反冲发动机点火前，返回舱的加速度和速度的变化情况。
（3）求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱所做的功。
解析：
（1）当返回舱在速度200m/s时重力和空气阻力平衡，根据牛顿第二定律得：
（3分）
解得
（1分）
（2）在打开降落伞后，返回舱的加速度先增大后减小，方向向上；返回舱的速度不断减小，直到速度减小到8.0m/s而匀速下落。（5分）
（3）反冲发动机工作后，返回舱的速度由8.0m/s减小到零，返回舱受重力和反推力F作用做匀减速运动，运动位移
m
根据动能定理有：
（3分）
解得：F=1.1×105 N（1分）
∴反冲发动机对返回舱做的功为W，则
J（3分）
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