查人人中国名人网西班牙国际足球排名:物理题有关动量2
来源：百度文库 编辑：查人人中国名人网 时间：2024/05/02 00:06:05
有一距宇宙飞船d=45米的宇航员,工作完毕后身背氧气瓶内剩余0.5kg的氧气,需释放一部分氧气以获得返回速度,己知放氧速试为v=50m/s,人的耗氧率为R=0.00025kg/s,宇航员及设备的总质量M=100kg(提示:一般飞船沿椭圆轨道运动,不是惯性参照系,但是,在一段很短的圆弧上,可以视为飞船做匀速直线运动,是惯性参照系)求:1若释放氧所的质量m1=0.1kg,则剩余氧气能否让宇航员安全返回?2若宇航员想以最短的时间安全返回,他应释放多少氧气以及返回时间多长?
谢谢啦
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1.氧气分两部分，一部分释放使宇航员获得加舱速度，一部分供宇航员在返回途中呼吸。因此
m1v-Mv'=0 v'=m1v/M=0.05m/s
宇航员返回飞船所需时间为t=s/v'=900s
宇航员返回途中耗氧气 m2=Rt=0.225kg
总耗氧0.1＋0.225＝0.325kg＜0.5kg，可以安全返回
2.由上述解答可得
v'=m1v/M
t=s/v'
m2=Rt
m=m1+m2=0.5时宇航员恰好返回飞船时氧气耗完，时间为最短
联立解得应释放氧气 m1=0.45kg
最短时间为t=200s