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          2021年9月17日,航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波在中國空間站完成相關工作后,搭載“神舟十二號”載人飛船順利返回。返回艙在距地面某一高度時速度為v0,此時啟動減速降落傘裝置開始做減速運動,如圖甲所示。當返回艙減速至某一速度后,繼續勻速下降。啟動減速傘后的速度隨時間變化的關系如圖乙所示。已知返回艙和減速傘的總質量為m,兩者的運動可以看作豎直方向的直線運動,在下落過程中受到的空氣阻力f與其下落速度v的平方成正比,即f=kv2,k為已知常數,重力加速度為g。
          (1)求啟動減速傘的瞬間,返回艙加速度的大小和方向。
          (2)求返回艙勻速下降過程的速度大小。
          (3)從力和運動的關系分析,啟動減速傘后返回艙下落過程中加速度大小的變化。

          【答案】(1)啟動減速傘的瞬間,返回艙加速度的大小為
          kv
          2
          0
          m
          -g,方向豎直向上。
          (2)返回艙勻速下降過程的速度大小為
          mg
          k

          (3)啟動減速傘后,返回艙先做減速運動,所受空氣阻力逐漸減小,合外力逐漸減小,加速度逐漸減小減速運動,當阻力減小至與重力大小相等時,加速度為零。
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:133引用:1難度:0.6
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