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在一次“模拟微重力环境”的实验中,实验人员乘座实验飞艇到达6000m的高空,然后让其由静止下落,下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍,实验人员可以在飞艇内进行微重力影响
题目详情
在一次“模拟微重力环境”的实验中,实验人员乘座实验飞艇到达6000m的高空,然后让其由静止下落,下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍,实验人员可以在飞艇内进行微重力影响的实验,当飞船下落到距地面的高度为3000m时,开始做匀减速运动,以保证飞艇离地面的高度不得低于500m,重力加速度g恒取10m/s2.试计算:
(1)飞艇加速下落的时间
(2)飞艇匀减速运动时的加速度不得小于多少?
(1)飞艇加速下落的时间
(2)飞艇匀减速运动时的加速度不得小于多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)设飞艇加速下落的加速度为a1,
由牛顿第二定律得:mg-f=ma1
解得a1=
=9.6m/s2
加速下落的高度为h1=6000-3000=3000m,
根据位移时间关系公式,有:h1=
a1t2
故加速下落的时间为t=
=
s=25s
(2)飞艇开始做减速运动时的速度为 v=a1t=240m/s
匀减速下落的最大高度为 h2=3000-500=2500m
要使飞艇在下降到离地面500m时速度为零,飞艇减速时的加速度a2至少应为a2=
=11.5m/s2
答:(1)飞艇加速下落的时间为25s;
(2)飞艇匀减速运动时的加速度不得小于11.5m/s2.
由牛顿第二定律得:mg-f=ma1
解得a1=
mg−f |
m |
加速下落的高度为h1=6000-3000=3000m,
根据位移时间关系公式,有:h1=
1 |
2 |
故加速下落的时间为t=
|
|
(2)飞艇开始做减速运动时的速度为 v=a1t=240m/s
匀减速下落的最大高度为 h2=3000-500=2500m
要使飞艇在下降到离地面500m时速度为零,飞艇减速时的加速度a2至少应为a2=
v2 |
2h2 |
答:(1)飞艇加速下落的时间为25s;
(2)飞艇匀减速运动时的加速度不得小于11.5m/s2.
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