我國3名航天員搭乘神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。在著陸階段，主降落傘打開后主降落傘和返回艙的運動過程簡化如下：階段Ⅰ，主降落傘和返回艙沿豎直方向減速下降：階段Ⅱ，以速度v0勻速下降；階段Ⅲ，當返回艙離地面h高時，返回艙的反推發(fā)動機啟動，返回艙沿豎直方向勻減速下降，著地前瞬間速度恰好為零。已知上述過程中，主降落傘受到空氣阻力大小與其速度大小成正比，忽略其他阻力，主降落傘質(zhì)量不計，返回艙（含航天員）總質(zhì)量為m,重力加速度為g。
（1）在階段Ⅰ中，當主降落傘和返回艙的速度大小為v1時，求它們的加速度大小；
（2）若連接降落傘與返回艙間的n根等長輕繩均勻分布，輕繩與豎直方向的夾角均為θ，求階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小；
（3）在階段Ⅲ中，若在反推發(fā)動機啟動后，降落傘與返回艙之間的輕繩處于松弛狀態(tài)，求反推發(fā)動機產(chǎn)生恒定大小的推力。
（4）定性畫出三個階段的v-t圖。
【考點】牛頓運動定律的應用—從運動情況確定受力．
【答案】（1）它們的加速度大小為；
（2）階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小為；
（3）反推發(fā)動機產(chǎn)生的推力大小為mg+。
（4）定性畫出三個階段的v-t圖見解析。
（
v
1
-
v
0
）
g
v
0
（2）階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小為
mg
ncosθ
（3）反推發(fā)動機產(chǎn)生的推力大小為mg+
m
v
2
0
2
h
（4）定性畫出三個階段的v-t圖見解析。
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：121引用：1難度：0.6
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