得Δmu=mv ① (4分) ∴v=u宇航员飞回太空船的时间t= ② (4分) 此过程宇航员需要耗氧m′=2.5×10-4?t ③ (4分)
25.(20分)据报道:我国计划在将要发射的“神舟”七号宇宙飞船上实现太空行走。宇航员在太空行走的“交通工具”就是身上背着的贮氧筒,贮氧筒中装有一定质量的氧气并可以一定的速度喷出。当宇航员准备返回时,必须向与返回飞船相反的方向释放氧气,才能回到飞船上,同时又必须保留一部分氧气供他在返回的途中呼吸。一个连同装备共100 kg的宇航员,脱离飞船后,在离飞船45 m处与飞船相对静止。当他准备返回飞船时贮氧筒里还有0.5 kg的氧气,贮氧筒中氧气的喷出速度为50 m/s。宇航员呼吸的耗氧率为2.5×10-4kg/s。试分析宇航员要想安全返回飞船,他开始返回时瞬间向外释放的氧气质量最多不能超过多少千克、最低不能少于多少千克?
解:设宇航员开始返回时向外释放Δm的氧气,喷气速度为u,宇航员获得的速度为v,根据动量守恒定律,且考虑Δm远远小于宇航员连同装备的总质量。
W=3.6×106 (3分)
(2分)r=ρ ②(4分) r=0.25=0.025Ω (2分) (2)W=?t ③ (4分)
解:(1)E=BLV ① (4分)=0.1×100×5=50V
如图为洋流发电机的原理示意图,上、下两块金属板MN水平放置浸没在海水里,金属板面积均为S=1.0×103m2,板间相距d=100 m,海水的电阻率ρ=0.25 Ω?m。在金属板之间加一匀强磁场,磁感应强度B=0.1T。方向由南向北,海水从东向西以速度v=5 m/s流过两金屑板之间,将在两板之间形成电势差。求:
(1)由金属板和海水流动所构成的电源的电动势E及其内电阻r各为多少?
(2)若用此发电装置给一电阻为20Ω的航标灯供电,则在8h内航标灯所消耗的电能为多少?
24.(19分)由于受地球盛行风带的影响,海水在海洋表层形成了常年稳定的定向流动叫洋流。洋流中蕴藏着巨大的动力资源。据统计,世界大洋中所有洋流的发电能力达109 kW。早在19世纪法拉第就曾设想,利用磁场使洋流发电。因为海水中含有大量的带电离子,这些离子随洋流做定向运动,如果有足够强的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转,便有可能发出电来。
∴S路= (2分)
h1=?H第2次与地面碰撞(mg+Eq)(h1-h2)=f(h1+h2) ② (4分) h2=H ∴第n次与地面碰h2=?H ③ (2分) (2)由能量守恒得(mg+Eq)H=fS路 ④ (4分)