百度作业网关于一道飞船降落的物理题!
来源：学生作业帮 编辑：百度作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/28 00:24:42
关于一道飞船降落的物理题!
神舟五号飞船在返回时先要进行姿态调整,然后返回舱以近8km/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收发动机启动,相继完成拉出天线,抛掉底盖等动作,在飞船返回舱运动到距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为f=1/2pv^2S,式中P为大气的密度,v是返回舱的运动速度,s为与形状特征有关俄阻力面积,当返回舱距地面高度为10km时打开面积为1200m^2的降落伞,直到速度达到8m/s后匀速降落.为实现软着陆（即着陆时返回舱的速度为0）,当返回舱离地面2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为0,返回舱此时的质量为2700kg,取g=10m/s^2.
用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量；
（2）分析从打开降落伞到反冲发动机点火箭,返回舱的加速度和速度的变化情况；
（3）求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功.
神舟五号飞船在返回时先要进行姿态调整,然后返回舱以近8km/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收发动机启动,相继完成拉出天线,抛掉底盖等动作,在飞船返回舱运动到距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为f=1/2pv^2S,式中P为大气的密度,v是返回舱的运动速度,s为与形状特征有关俄阻力面积,当返回舱距地面高度为10km时打开面积为1200m^2的降落伞,直到速度达到8m/s后匀速降落.为实现软着陆（即着陆时返回舱的速度为0）,当返回舱离地面2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为0,返回舱此时的质量为2700kg,取g=10m/s^2.
用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量；
（2）分析从打开降落伞到反冲发动机点火箭,返回舱的加速度和速度的变化情况；
（3）求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功.
1:"速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为f=1/2pv^2S"
所以有：Mg=f=1/2pv^2S;[SI]
M=1/20pv^2S;式中P为大气的密度,v是返回舱的运动速度,s为与形状特征有关俄阻力面积.
2:开伞后,受的阻力变大,速度变小,空气阻力也会变化,故应是个加速度变化的减速运动,减速到8m/s后,变为匀速下落,而反冲过程,则是瞬间给了返回舱一个反向作用力,使得返回舱瞬间减速至0,显然这个力也不是恒力,故也是一个加速度变化的减速运动.两个过程的加速度都是变化的,方向均向上,速度方向则一直向下,且在两过程中均减小.
3：在反冲过程利用动能定理有：
(F-mg)h=0.5mV^2
F=27000+0.5*2700*8*8=2700*26=70200(N)
对返回舱做的是负功,故做功：W=-Fh=2700*52=140400J
所以有：Mg=f=1/2pv^2S;[SI]
M=1/20pv^2S;式中P为大气的密度,v是返回舱的运动速度,s为与形状特征有关俄阻力面积.
2:开伞后,受的阻力变大,速度变小,空气阻力也会变化,故应是个加速度变化的减速运动,减速到8m/s后,变为匀速下落,而反冲过程,则是瞬间给了返回舱一个反向作用力,使得返回舱瞬间减速至0,显然这个力也不是恒力,故也是一个加速度变化的减速运动.两个过程的加速度都是变化的,方向均向上,速度方向则一直向下,且在两过程中均减小.
3：在反冲过程利用动能定理有：
(F-mg)h=0.5mV^2
F=27000+0.5*2700*8*8=2700*26=70200(N)
对返回舱做的是负功,故做功：W=-Fh=2700*52=140400J