Question

【題目】2016年11月18日，神舟十一號載人飛船返回艙在內蒙古主著陸場成功著陸。在距地面10km左右高度，返回艙的回收著陸系統開始工作，設經過一段時間后，降落傘使飛船以7.0m/s的速度勻速下降，在距地約1.0m時，反推火箭發動機工作，使飛船以不大于3.0m/s的速度接觸地面，以保證宇航員的安全。在減速下降過程中宇航員對座椅的壓力與其在地面時重力的比值稱為耐受力值，用k表示。求：

（1）若返回艙在最后1m著陸過程中用時0.2s，則在此過程中的平均速度為多少？

（2）若反推火箭發動機工作時的總功率為500kW，則反推火箭發動機所做的功是多少？

（3）若宇航員景海鵬體重（包括宇航服）m=80kg，在返回艙減速度下降時他的耐受力值k=8，則他對座椅的壓力是多少？

Answer 1

【答案】（1）5m/s（2）105J （3）6400N

【解析】解：（1）由可得，

此過程中返回艙的平均速度。

（2）由W=Pt可得，反推火箭發動機所做的功W=Pt=5.0×105W×0.2s=105J，

（3）由題，在減速下降過程中宇航員對座椅的壓力與其在地面時重力的比值稱為耐受力值，則，

他對座椅的壓力F=kG=8G=8mg=8×80kg×10N/kg=6400N，

答：（1）在此過程中的平均速度為5m/s。（2）反推火箭發動機所做的功是105J。（3）他對座椅的壓力是6400N。