“神舟十一號(hào)”載人飛船的返回艙在距地面某一高度時(shí)，啟動(dòng)減速降落傘裝置開始做減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)返回艙的速度大約減小至v=10m/s時(shí)，繼續(xù)勻速（近似）地下降。當(dāng)以這個(gè)速度一直降落到距離地面h=1.1m時(shí)，立刻啟動(dòng)返回艙的緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)并向下噴氣，艙體再次做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間t=0.20s后，以某一安全的速度落至地面。
（1）若最后的減速過程可視為豎直方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g=10m/s2。求：
a.這一過程中返回艙加速度的方向和加速度的大小a；
b.這一過程中返回艙對(duì)質(zhì)量m=60kg的航天員的作用力的大小F。
（2）事實(shí)上，空氣阻力不僅跟物體相對(duì)于空氣的速度有關(guān)，還跟物體的橫截面積有關(guān)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在一定條件下，降落傘在下落過程中受到的空氣阻力f與傘的橫截面積S成正比，與其下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k為比例系數(shù)）。重力加速度為g。
a.定性描述返回艙在打開降落傘以后至啟動(dòng)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)之前，其速度和加速度的變化情況；
b.通過計(jì)算分析說明：為了減小返回艙做勻速（近似）下降階段時(shí)的速度，可以通過改變哪些設(shè)計(jì)（量）來實(shí)現(xiàn)？（提出一種可行的方案即可）
【考點(diǎn)】牛頓第二定律求解多過程問題．
【答案】（1）a．這一過程中返回艙加速度的方向豎直向上，加速度的大小a為45m/s2；
b．這一過程中返回艙對(duì)質(zhì)量m=60kg的航天員的作用力的大小F為3.3×103N。
（2）a、打開減速傘后，返回艙先向下做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
b、在環(huán)境和設(shè)備質(zhì)量一定的情況下，通過增大降落傘的橫截面積S，可以實(shí)現(xiàn)減小返回艙做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度。
b．這一過程中返回艙對(duì)質(zhì)量m=60kg的航天員的作用力的大小F為3.3×103N。
（2）a、打開減速傘后，返回艙先向下做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
b、在環(huán)境和設(shè)備質(zhì)量一定的情況下，通過增大降落傘的橫截面積S，可以實(shí)現(xiàn)減小返回艙做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：111引用：3難度：0.6
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1．如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住物體m?，F(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體可以一直運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，如果物體受到的阻力恒定，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/12 14:0:1組卷：140引用：2難度：0.5 -
2．如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體可以一直運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。物體受到的摩擦力大小不變。則（ ）發(fā)布：2024/5/27 14:0:0組卷：247引用：2難度：0.7
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3．如圖，輕彈簧的下端與Q連接，上端與P連接．已知P，Q質(zhì)量相等，P靜止時(shí)彈簧壓縮量為x0，現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以x表示P離開靜止位置的位移，至Q恰好離開地面．下列表示F和x之間關(guān)系的圖像，可能正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/5/27 14:0:0組卷：142引用：3難度：0.6
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