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精英家教網(wǎng)“神舟”五號在返回的過程中，為了使返回艙能安全著陸，需在10km的高度上打開降落傘．返回艙上的靜壓高度控制器通過測量大氣壓強(qiáng)判定高度．靜壓高度控制器通過氣體對單位面積的壓力大小來計(jì)算高度．當(dāng)外界大氣溫度發(fā)生變化時(shí)，固定容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)發(fā)生變化（壓強(qiáng)與溫度在理想狀況下成正比），氣體對側(cè)面的壓力通過靜壓高度控制器顯示，（如圖）．已知地面溫度為27℃，壓強(qiáng)為1.0×105Pa，容器內(nèi)壁與靜壓控制器連接部分側(cè)面積為20cm2，假設(shè)氣體為理想氣體，在10km以內(nèi)每升高1km溫度下降6℃，求在8km高度時(shí)，靜壓控制器示數(shù)．
分析：根據(jù)溫度與高度的關(guān)系，找出在不同的高度時(shí)氣體的溫度大小，在根據(jù)壓強(qiáng)與溫度成正比得出壓強(qiáng)的大�。�
解答：解：在理想狀況下氣體壓強(qiáng)與氣體溫度成正比，
設(shè)為p=kT   T=273+t
在10km以內(nèi)每升高1km溫度下降60C，
則8km時(shí)
T1=T0-6×8=300-48=252K  
由已知條件  p1=kT1    p2=kT2
∵p1=1.0×105Pa      T1=300K    T2=252K
∴p2=8.4×104Pa    
F=p2S=8.4×104×20×10-4=168N．
答：靜壓控制器示數(shù)為168N．
點(diǎn)評：本題的關(guān)鍵是氣體的溫度隨著高度會不斷的變化，同時(shí)大氣的壓強(qiáng)也是不斷的變化的，找出在8km高度時(shí)的壓強(qiáng)就可與計(jì)算氣體對側(cè)面的壓力．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

2003年10月15日上午9時(shí)，質(zhì)量約為8t的“神舟”五號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號F型運(yùn)載火箭發(fā)射升空，16日凌晨6點(diǎn)28分，飛船載人艙在內(nèi)蒙古中部阿木古朗草原地區(qū)安全著陸，中國首次進(jìn)行載人航天飛行獲得圓滿成功，我國載人航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就．試回答如下問題（g取10m/s2）：
（1）飛船垂直地面發(fā)射升空，在加速上升過程中宇航員處于超重狀態(tài)，人們把這種狀態(tài)下飛船的視重與靜止在地球表面時(shí)飛船的重力的比值稱為耐受力值，用K表示．若飛船發(fā)射時(shí)加速度的變化范圍是20m/s2≤a≤100m/s2，則宇航員的耐受力值范圍是多少？
（2）“神舟”五號飛船返回艙降到距地面約10km時(shí)，回收著陸系統(tǒng)啟動工作，設(shè)經(jīng)過一段時(shí)間后，在臨近地面時(shí)降落傘使返回艙以7.0m/s的速度勻速豎直下降．在距地面約1.0m時(shí)，返回艙的4個相同的反推火箭發(fā)動機(jī)同時(shí)點(diǎn)火工作，使返回艙以不大于3.0m/s的速度接觸地面，實(shí)現(xiàn)軟著陸．若返回艙的質(zhì)量約為2.7t，求一個反推火箭發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力至少是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

楊利偉同志乘坐我國自己開發(fā)和制造的“神舟”五號載人飛船于10月15日上午9時(shí)升空，繞地球運(yùn)動14圈于10月16日凌晨6點(diǎn)23分在內(nèi)蒙古四子王旗回收場安全著陸，這是我國航天事業(yè)上取得的又一光輝業(yè)績．在“神舟”五號飛船返回艙距 地面20km高度時(shí)，速度減為200m/s，此后豎直勻速下降，到距地面10km為止．此過程中返回艙所受空氣阻力f=
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ρv2S，式中ρ為大氣密度，v為返回艙的運(yùn)動速度，S為與形狀特征有關(guān)的阻力面積．當(dāng)返回艙距地面10km時(shí)，打開阻力面積為1200m2的降落傘，直到速度降到8.0m/s后勻速下落．為實(shí)現(xiàn)軟著陸（要求著地時(shí)返回艙速度為零），當(dāng)返回艙距地面1.2m時(shí)反沖發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，使返回艙著地時(shí)速度為零．返回艙的質(zhì)量3.0×103kg，g取10m/s2．
（1）用字母表示出返回艙在速度200m/s時(shí)的質(zhì)量．
（2）分析打開降落傘從傘開始撐開到反沖發(fā)動機(jī)點(diǎn)火前，返回艙的加速度和速度的變化情況．
（3）求反沖發(fā)動機(jī)的平均反推力的大小及反沖發(fā)動機(jī)對返回艙所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

2003年10月15日9時(shí)整，我國“神舟”五號載人飛船發(fā)射成功，飛船繞地球14圈后，于10月16日6時(shí)23分安全返回．在“神舟”五號飛船返回艙距地面20km高度時(shí)，速度減為200m/s，此后豎直勻速下降；當(dāng)返回艙距地面10km時(shí)，打開阻力面積為1200m2的降落傘，直至速度降到8.0m/s時(shí)再次勻速下落．為實(shí)現(xiàn)軟著陸（要求著地時(shí)返回艙速度為零），當(dāng)返回艙距地面1.2m時(shí)反沖發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，使返回艙著地時(shí)速度減為零．
（1）試估算“神舟”五號載人飛船繞地球運(yùn)行的周期T為多少秒？（保留兩位有效數(shù)字）
（2）假設(shè)返回艙勻速下降時(shí)受空氣阻力為F f=
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ρv2S，式中ρ為大氣密度，v為返回艙運(yùn)動速度，S為與形狀有關(guān)的受阻力面積．請用字母表示出返回艙在以速度v豎直勻速下降時(shí)的質(zhì)量（設(shè)地球表面的重力加速度為g）；
（3）若把“神舟”五號載人飛船的繞地運(yùn)行看作是在某一軌道上的勻速圓周運(yùn)動，設(shè)其繞地球運(yùn)行的周期為T、地球表面的重力加速度為g、地球半徑為R，試分別寫出與“神舟”五號載人飛船有關(guān)的物理量：離地面的高度h、運(yùn)行的線速度v、運(yùn)行的向心加速度a的表達(dá)式（用T、g、R表示，不必代入數(shù)據(jù)計(jì)算）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（15分）楊利偉同志乘坐我國自己開發(fā)和制造的“神舟”五號載人飛船于10月15日上午9時(shí)升空，繞地球運(yùn)動14圈于10月16日凌晨6點(diǎn)23分在內(nèi)蒙古四子王旗回收場安全著陸，這是我國航天事業(yè)上取得的又一光輝業(yè)績。在“神舟”五號飛船返回艙距 地面20km高度時(shí)，速度減為200m/s，此后豎直勻速下降，到距地面10km為止。此過程中返回艙所受空氣阻力，式中為大氣密度，為返回艙的運(yùn)動速度，S為與形狀特征有關(guān)的阻力面積。當(dāng)返回艙距地面10km時(shí)，打開阻力面積為1200m2的降落傘，直到速度降到8.0m/s后勻速下落。為實(shí)現(xiàn)軟著陸（要求著地時(shí)返回艙速度為零），當(dāng)返回艙距地面1.2m時(shí)反沖發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，使返回艙著地時(shí)速度為零。返回艙的質(zhì)量3.0×103kg，g取10m/s2。

（1）用字母表示出返回艙在速度200m/s時(shí)的質(zhì)量。

（2）分析打開降落傘從傘開始撐開到反沖發(fā)動機(jī)點(diǎn)火前，返回艙的加速度和速度的變化情況。

（3）求反沖發(fā)動機(jī)的平均反推力的大小及反沖發(fā)動機(jī)對返回艙所做的功。

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