Question

一道物理题,大家帮一下忙,谢谢

2003年1月5日晚,在太空遨游92圈的"神舟"四号飞船返回舱按预定计划,载着植物种子,邮品,纪念品等实验品,安全降落在内蒙古中部平原.神舟四号飞船在返回时先要进行姿态调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,返回舱以近8km/s的速度进入大气层，当返回舱距地面30km时，返回舱上的回收发动机启动，相继完成拉出天线，抛掉底盖等动作．在飞船返回舱距地面20km以下的高度后，速度减为200m/s而匀速下降，此段过程中返回舱所受空气阻力为f=1/2ρ(v^2)S,式中ρ为大气的密度，v是返回舱的运动速度,S为与形状特征有关的阻力面积．当返回舱距地面高度为10km时，打开面积为1200(m^2)的降落伞，直到速度达到8.0m/s后匀速下落．为实现软着陆（即着陆时返回舱的速度为0）,当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火，使返回舱落地减为0,返回舱此时的质量为2.7X(10^3)kg,取g=10m/(s^2)
(1)用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量
(2)分析打开降落伞到反冲发动机点火前，返回舱的加速度和速度的变化情况
(3)求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功．

Answer 1

解:
(1)f=mg; m=f/g=ρv^2s/(2g)=3000ρs;
(2)200m/s>v>8m/s时,a突然增大后减小方向向上,v减小 ;
v=8m/s后a为零,v不变;
(3)W=FS=mv^2/2=0.5*2700*8*8=86400;
F=W/S=86400/1.2=72000;