2003年10月15日9时,在太空遨游21小时的“神舟”五号飞船返回舱按预定计划,载着宇航员杨利伟安全降落在内蒙古四子王旗地区。“神舟”五号飞船在返回时先要进行姿态调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,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,式中ρ为大气的密度,v是返回舱的运动速度,s为与形状特征有关的阻力面积。当返回舱距地面高度为10km时打开面积为1200m2的降落伞,直到速度达到8m/s后匀速下落。为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为零),当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为零,返回舱此时的质量为2.7×103kg。(取g=10m/s2)
(1)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前,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。
如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低
,摩托车的速度至少要有多大?
滑块在离地面高h=0.45m的A点,沿竖直平面内的光滑弧形轨道AB由静止开始下滑,并进入水平地面上足够长的水平轨道BC(如图8所示)。己知滑块与水平轨道的动摩擦因素μ=0.2,取g=10m/s2,弧形轨道与水平轨道相切,空气阻力不计。求:
(1)滑块进入水平轨道时的速度大小;
(2)滑块在水平轨道上能滑行的最大距离
质量为m=2kg的物体置于水平粗糙地面上,用F=20N的水平拉力使它从静止开始运动,第4s末物体的速度达到24m/s,此时撤去拉力F。求:
(1)物体在运动中受到的阻力f;
(2)撤去拉力后物体能继续滑行的距离s
如图7所示,重量G=100N的物体置于水平面上,给物体施加一个与水平方向成θ=37°的拉力F,F=20N,物体仍处于静止状态,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)地面对物体的静摩擦力;
(2)地面对物体的支持力;
(3)若μ=,则力F要达到多大才能使物体沿水平面作匀速直线运动?
如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s 。一质量为m ,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大。 (已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)
(1)该金属棒在磁场中做匀速运动还是匀加速运动?
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?