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2016年11月18日,我国“神舟11号”载人飞船返回舱在返回途中遭遇地球大气侧斜气流施加的力F干扰,但航天员通过返回舱内备用的喷气发动机进行精准调控,最终化险为夷,使返回舱竖直下
题目详情
2016年11月18日,我国“神舟11号”载人飞船返回舱在返回途中遭遇地球大气侧斜气流施加的力F干扰,但航天员通过返回舱内备用的喷气发动机进行精准调控,最终化险为夷,使返回舱竖直下落.其情景可简化成如图甲所示,当返回舱遇险时受4个力:重力G、浮力F1、空气阻力f和侧斜气流力F,其中G=4000N,F=200N,α=60°.问:
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(1)为了使返回舱竖直下落,要对飞船施加第五个力F5进行姿势矫正,这个力F5至少到大,方向如何?
(2)矫正完成后从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图乙中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B,其坐标为(8,0).在初始时刻v=160m/s时它的加速度是多大?
(3)如乙图,当返回舱沿竖直方向下降120s到达离地面3km时风平浪静,不需要再进行矫正了,终于在第756s时徐徐竖直落地.则返回舱在第689s时除重力之外的其它力的合力是多大?
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(1)为了使返回舱竖直下落,要对飞船施加第五个力F5进行姿势矫正,这个力F5至少到大,方向如何?
(2)矫正完成后从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图乙中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B,其坐标为(8,0).在初始时刻v=160m/s时它的加速度是多大?
(3)如乙图,当返回舱沿竖直方向下降120s到达离地面3km时风平浪静,不需要再进行矫正了,终于在第756s时徐徐竖直落地.则返回舱在第689s时除重力之外的其它力的合力是多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)为了使水平方向的合力为零,当F5水平向左时,F5最小.
F5=Fsinα=200×
N=100
N.方向水平向左.
(2)速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度,则加速度为:a=
=
m/s2=-20m/s2.
(3)返回舱徐徐落地,可知返回舱处于平衡,有:F它合=G,
解得:F他合=4000N.
答:(1)这个力F5至少100
N,方向水平向左.
(2)在初始时刻v=160m/s时它的加速度是-20m/s2.
(3)返回舱在第689s时除重力之外的其它力的合力是4000N.
F5=Fsinα=200×
| ||
2 |
3 |
(2)速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度,则加速度为:a=
△v |
△t |
0-160 |
8 |
(3)返回舱徐徐落地,可知返回舱处于平衡,有:F它合=G,
解得:F他合=4000N.
答:(1)这个力F5至少100
3 |
(2)在初始时刻v=160m/s时它的加速度是-20m/s2.
(3)返回舱在第689s时除重力之外的其它力的合力是4000N.
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