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神舟”飞船的返回舱为了安全着陆,在快要接近地面时,安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作使其做减速运动(可视为匀减速运动),在t=0.2s的时间内速度由v1=8m/s减至v2=2m/s.已知

题目详情
神舟”飞船的返回舱为了安全着陆,在快要接近地面时,安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作使其做减速运动(可视为匀减速运动),在t=0.2s的时间内速度由v1=8m/s减至v2=2m/s.已知返回舱(含航天员)质量为M=4.0×l03kg,取g=10m/s2,求:
(1)在返回舱减速下降过程中发动机的推力F;
(2)在返回舱减速下降过程中,航天员的载荷比k(即航天员所受的支持力与自身重力的比值).
▼优质解答
答案和解析

(1)根据题意,设下降过程加速度大小为a,由牛顿运动定律有:
F-Mg=Ma…①
v1-v2=at…②
联解并代入数据得:
F=1.6×105N,方向竖直向上.…③
(2)设航天员的质量为m,下降过程所受支持力为N,由牛顿第二定律有:
N-mg=ma…④
k=
N
mg
…⑤
联解并代入数据得:
k=4…⑥
答:(1)在返回舱减速下降过程中发动机的推力为1.6×105N,方向竖直向上;
(2)在返回舱减速下降过程中,航天员的载荷比k值为4.
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