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8分)“神舟”七号载人飞船在轨飞行四天后,返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回

1)当返回舱降落距地球10km时,回收着陆系统启动工作,弹出伞仓盖,连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作,主伞展开面积足有1200m2,由于空气阻力作用有一段减速下落过程,若空气阻力与速度平方成正比,并已知返回舱的质量为8t,这一过程的收尾速度为14m/s,则当返回舱速度围42m/s时的加速度为多大?(g10m/s2

2)当返回舱在距地面1m时,点燃反推火箭发动机,最后以不大于3.5m/s的速度实现软着陆,这一过程中反推火箭产生的反推力至少等于多少?该反推力对返回舱做多少功?(设反推火箭发动机点火后,空气阻力不计,可以认为返回舱做匀减速直线运动)。

答案

解析

1)由题意知,返回舱速度为42m/s,而

返回舱速度变为14m/s时,

综合上述解得

2)点燃反推火箭后,由牛顿第二定律得,当软着陆速度为3.5m/s时,反推力最小,这时有

代入数据得

所以 

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