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神州六号飞船返回舱返回时,推进器制动发动机点火,使飞船由运行轨道进入返回轨道,随...

神州六号飞船返回舱返回时,推进器制动发动机点火,使飞船由运行轨道进入返回轨道,随后推进器和返回舱分离.穿越“黑障区”一段时间后,打开减速伞减速,然后打开主伞进一步减速,为简化返回舱穿过“黑障区”后的减速过程,从某时刻起开始计时,返回舱的v-t图象如图,图中AE是曲线在A点的切线,切线交横轴于一点E,其坐标为(8,0),CD是AB的渐近线.返回舱总质量是M=400kg,g=10m/s2.试问:
(1)返回舱在这一阶段作什么运动?
(2)设在初始时刻VA=120m/s,此时它的加速度是多大?
(3)推导出返回舱在最后阶段的空气阻力系数k的表达式并计算其值.

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(1)由速度-时间图象的斜率逐渐减小,可知返回舱加速度减小,做加速度减小的减速运动,最后做匀速运动. (2)在初始时刻vA=120m/s,由切线的斜率求出加速度大小. (3)由D点状态,由平衡条件列出表达式,求解k. 【解析】 (1)由速度-时间图象的斜率等于加速度,则知返回舱在这一阶段先作加速度逐渐减小的减速运动,后作匀速运动. (2)当返回舱的速度为120m/s时,加速度大小等于该时刻V-t图象切线斜率的绝对值. 由图可以看出 a= (3)当返回舱接近匀速运动时,空气阻力和重力平衡,则有:kV2=mg 得 k==250kg/m 答: (1)返回舱在这一阶段作先作加速度逐渐减小的减速运动,后作匀速运动. (2)设在初始时刻VA=120m/s,此时它的加速度是15m/s2. (3)返回舱在最后阶段的空气阻力系数k的表达式为k=,其值为250kg/m.
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考点分析:
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⑥改变垫片的厚度,使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题:
A.该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度,其表达式是V1=______V2=______
B.该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度,其表达式是a=______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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