Question

物理题（基础）要步骤

1.飞船垂直地面发射升空，在加速度上升过程中宇航员处于超重状态，人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与其在地面时重力的比值称为耐受力值，用k表示，若飞船发射时加速度的变化范围是20~100，则宇航员的耐受力值是多少？
2.当飞船降到距地面10km时，回收着陆系统开始工作，设经过一段时间后，降落伞使飞船以7.0m/s的速度匀速下降，在距地约1.0m时，反推火箭发动机工作，使飞船以不大于3.0m/s的速度接触地面，飞船重3000kg，则反推火箭发动机产生的推力至少多大？
3.一块约4000kg的石块从245m处掉落，地面上的人经0.2s反应开始逃离，逃离到安全区域（100m外），该石块与地面作用时间为0.05s，不计空气阻力。
（1）此人至少要以什么速度逃离，有无逃生可能？（百米短跑世界记录9s69）
（2）该石块对地产生的平均作用力为多大？
4.在水平地面上有A，B两物块，A质量为3kg，B质量为2kg，与地面的动摩擦因数为0.1，在A,B之间有一原长L=15cm，劲度系数k=500N/m的轻质弹簧将它们连接，F1，F2分别作用在A,B上，F1=20N，F2=10N，g取10，当稳定时，
（1）A,B共同运动的加速度 （2）A,B之间的距离
5.运载火箭和飞船起飞时总质量为100000kg，起飞推动力为3000000N，发射塔高160m， （1）运载火箭起飞离开地面时的加速度为多大？
（2）若运载火箭起飞推动力不变，则运载火箭需多长时间才飞离发射塔
（3)这段时间内飞船中的宇航员承受了多大的压力？（设宇航员的质量为
65kg）

Answer 1

1.k=宇航员对座椅的压力与其在地面时重力的比值，宇航员质量为m千克,重力加速度取10；
则kmin=（20+10）m/10m=3；kmax=（100+10）m/10m=11
宇航员的耐受力值 3~11
2.在距地约1.0m时，飞船速度7.0m/s，反推火箭发动机工作，使飞船速度≤3.0m/s接触地面，
由此可知使用加速度与距离公式：Vt²-Vo²＝2as
代人参数得： a≥20m²/s
由a=F/m,得（F推-mg ）/m ≥20
所以 F推≥90000N，所以推力至少90000N

3.
（1）求石块下落时间t；由s=(gt²)/2 ，t²=（245x2）/9.8，得t=7.07S；
逃离速度V平≥100/(7.07-0.2);V平≥14.56m/s,无逃生可能.
（2）求石块到地面速度V，V²=2gh，V=69.3m/s,
动量守恒mv=Ft；F平均作用力=5543717.2N
4.
（1）A,B共同运动的加速度 (mA+mB)a=F1-F2-0.1g(mA+mB)
a=(10-5)/5=1
（2）A,B之间的距离：由B块平衡可得，弹簧力N+F2+0.1gmB+mBa=0
弹簧力N=10+2+2=14N
AB 距离=15+100(14/500) =17.8cm
5.
（1）运载火箭起飞离开地面时的加速度a=（起飞推动力-重力）/总质量
a=（3000000-100000x10）/100000=20m²/s

（2）运载火箭起飞推动力不变，运载火箭飞离发射塔时间t
有Vt²-Vo²＝2as，得Vt=80m/s;
Vt＝Vo+at , 得t=4s
（3)这段时间内飞船中的宇航员承受压力F1（设宇航员的质量为65kg）
F1=ma+mg=65x30=1950N

Answer 2

第一题：人受到力而得加速度：FN-mg=ma则当加速度为20时，耐受力FN=3G，当加速度为100时，FN=11G。