Question

一个飞行器为完成空间考察任务，需降落到月球表面，在飞行器离月球表面较近处，开启喷气发动机向下喷出高温、高压气体，使飞行器以不太大的速度匀速降落到月球表面上，若飞行器质量M=1.8 t，气体喷出的速度（对月球表面）是10³ m/s,月球表面重力加速度g′=g/6(g取10 m/s²），短时间内喷出的气体质量不太大，可认为不影响飞行器的总质量，则每秒喷出的气体质量为多少？

Answer 1

3 kg

解析:

设每秒喷出的气体质量为m₀，则时间t内喷出的气体总质量为m₀t，设飞行器对喷出的气体的作用力为F，则喷出的气体对飞行器的反作用力F′与F大小相等、以时间t内喷出的气体为研究对象，由动量定理可得：Ft=m₀tv-0                                    ①

由于飞行器匀速运动，则F=Mg′                                                   ②

将②代入①得：Mg′=m₀v

m₀=kg=3 kg.