航天器材料每銷毀1kg平均所需能量=1.0×107 J, 試導(dǎo)出用以上所列物理量的符號表示E的表達式并估算出E’的數(shù)值. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

為了減少太空污染,一艘航天器在完成預(yù)定任務(wù)后,要使它墜落銷毀,墜落過程可簡化為由一個圓軌道開始,經(jīng)過與大氣摩擦,航天器的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化最后汽化而銷毀,剩下的殘片墜入大海.航天器原來的機械能中,除一部分用于銷毀和一部分被殘片慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量).已知:

(1)從圓軌道墜落開始時航天器的機械能E=4.0×1012J,質(zhì)量M=1.17×105kg.入海時殘片的質(zhì)量m=1.2×104kg,溫度升高Δt=3.0×103℃,動能Ek=0.7×109J;

(2)航天器材每1kg升溫1℃平均所需能量c=1.0×103J,航天材料每銷毀1kg平均所需能量μ=1.0×107J.

試導(dǎo)出用以上所列各物理量的符號表示出的表達式,并估算出的數(shù)值.

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解答題

三十年來,我國成功地發(fā)射了各種用途的航天器進入太空,這標志著我國的運載火箭技術(shù)水平已躋身于世界先進行列.

(1)

我國向國際市場提供的長征三號運載火箭的第三級,如圖所示,氧和氫以液體狀態(tài)裝在火箭里.將它們液化的最大好處是什么?

(2)

圖甲為某火箭發(fā)射場,乙為山區(qū),丙為城市.發(fā)射場正在進行火箭發(fā)射試驗.該火箭起飛時質(zhì)量為m=4.60×105kg,豎直向上的起飛推力為F=5.88×106N.請你求出該火箭起飛時所受的合力及方向.(不計空氣阻力,g=10N/kg)

(3)

為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實況,在發(fā)射場建立了發(fā)射臺,用于發(fā)射廣播和電視信號.已知傳輸無線電廣播信號所用電磁波的波段為中波,而傳輸電視信號所用電磁波的波段為微波,為了不讓山地阻擋信號的傳播,使城市居民能收聽和收看實況,必須通過建立山頂轉(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)的是無線電廣播信號還是電視信號?簡述理由.

(4)

用“長征三號”發(fā)射的某航天器,它的一部分光電池板面積為S=8m2,正對太陽時能產(chǎn)生U=120V的電壓,為工作艙提供I=10A的電流.若太陽光照射處每1m2面積上獲得的太陽輻射功率為P0=1.0×103W,試估算該光電池的光電轉(zhuǎn)換效率η=?

(5)

某些航天器為研究的需要建有回收艙(或載人艙、返回艙),務(wù)必要保證它安全降落到預(yù)定的回收位置.當回收艙降落到地面附近時,由于空氣阻力作用做勻速運動,則回收艙在勻速下降過程中它的動能、勢能和機械能如何變化?

(6)

為減少太空污染,一般航天器在完成預(yù)定任務(wù)后,應(yīng)使它墜落銷毀.墜落過程可簡化為從一個圓軌道開始,經(jīng)過與大氣摩擦,航天器的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化,最后汽化而銷毀,剩下的殘片墜入大海.航天器原來的機械能中,除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外,還有一部分能量通過其他方式散失(不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量).已知:

從圓軌道墜落開始時航天器的機械能E=4.0×1012J、質(zhì)量m=1.17×105kg;入海時殘片的質(zhì)量m=1.2×104kg、溫度升高Δt=3.0×103℃、動能EK=0.7×109J;航天器材料每1kg升溫1℃平均所需能量為C=1.0×103J;航天器材料每銷毀1kg平均所需能量為μ=1.0×107J.

試導(dǎo)出的表達式(用以上所列各物理量的符號表示)并估算出的數(shù)值.

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