题目

题型：不详难度：来源：

2011年11月16日傍晚“神舟八号”飞船在完成各项既定任务后与“天宫一号”作别，17日19点“神舟八号”返回舱在内蒙古草原主着陆场安全着陆．
飞船返回地球时，为了保证宇航员的安全．靠近地面时会放出降落伞进行减速．（如下图所示）．若返回舱离地面4km时，速度方向竖直向下，大小为200m/s，要使返回舱最安全、最理想着陆，需要落地瞬间速度减为零，则放出降落伞后返回舱应获得多大的加速度？降落伞产生的阻力应为返回舱重力的几倍？（设放出降落伞后返回舱做匀减速运动）．g取10m/s²．

答案

飞船返回时，放出降落伞，以飞船为研究对象，受到竖直向下的重力mg和空气阻力f的作用．最理想、最安全着陆是末速度v_t=0，才不至于着地时与地面碰撞而使仪器受到损坏．由运动学公式v_t²-v₀²=-2as
变形得a=

v 20

2s

=5 m/s²=0.5g
再由牛顿第二定律得
F_合=f-mg=ma
f=m（g+a）=mg（1+0.5）=1.5 mg
则阻力应为返回舱重力的1.5倍．
答：放出降落伞后返回舱应获得5 m/s²的加速度，降落伞产生的阻力应为返回舱重力的1.5倍．