题目
为了使航天员能适应在失重环境下的工作和生活,国家航天局组织对航天员进行失重训练.故需要创造一种失重环境;航天员乘坐到民航客机上后,训练客机总重5×104kg,以200m/s速度沿30°倾角爬升到7000米高空后飞机向上拉起,沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线运动,匀减速的加速度为g,当飞机到最高点后立即掉头向下,仍沿竖直方向以加速度为g加速运动,在前段时间内创造出完全失重,当飞机离地2000米高时为了安全必须拉起,后又可一次次重复为航天员失重训练.若飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv(k=900N•s/m),每次飞机速度达到350m/s 后必须终止失重训练(否则飞机可能失速).
求:(1)飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间.
(2)飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力(整个运动空间重力加速度不变).
求:(1)飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间.
(2)飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力(整个运动空间重力加速度不变).
提问时间:2021-12-05
答案
(1)上升时间t上=
=20s 上升高度h上=
=2000m
判断当速度达到350m/s时,下落高度h下=
=6125m,
此时离地高度为h+h上-h下=7000+2000-6125=2875>2000m,t下=
=35s,
所以一次上下创造的完全失重的时间为55s.
(2)当飞机在离地4500m>2875m,所以飞机仍在完全失重状态,飞机自由下落的高度h2=2000+7000-4500m,此时,v2=
=300m/s
推力F=f=kv2=900×300=2.7×105N
即飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力为2.7×105N.
v0 |
g |
| ||
2g |
判断当速度达到350m/s时,下落高度h下=
| ||
2g |
此时离地高度为h+h上-h下=7000+2000-6125=2875>2000m,t下=
v1 |
g |
所以一次上下创造的完全失重的时间为55s.
(2)当飞机在离地4500m>2875m,所以飞机仍在完全失重状态,飞机自由下落的高度h2=2000+7000-4500m,此时,v2=
2gh2 |
推力F=f=kv2=900×300=2.7×105N
即飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力为2.7×105N.
(1)飞机先以加速度g减速上升,再以加速度g加速下降,达到350m/s时,结束训练周期,根据运动学公式列式计算即可;
(2)飞机下降离地4500米时,飞机处于完全失重状态,根据牛顿第二定律列式求解.
(2)飞机下降离地4500米时,飞机处于完全失重状态,根据牛顿第二定律列式求解.
牛顿第二定律;竖直上抛运动;超重和失重.
本题关键是分析清楚飞机的运动情况,然后对其运用运动学公式列式计算,最后再结合牛顿第二定律列式计算.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看?
想找英语初三上学期的首字母填空练习……
英语翻译
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