Question

18．2016年4月9日美國向國際空間站發(fā)射貨運(yùn)飛船．火箭將飛船推送至一定高度后，火箭與飛船分離下落，當(dāng)火箭接近海面上無人船時火箭向下（選填“向上”或“向下”）噴火使火箭減速，最后勻速下降，穩(wěn)穩(wěn)落在無人船上，實現(xiàn)了火箭的成功回收，如圖所示．當(dāng)火箭勻速下降時，火箭的機(jī)械能變小（選填“變小”、“變大”或“不變”）；當(dāng)火箭落到無人船上時，無人船排開水的體積將變大（選填“變小”、“變大”或“不變”）；若回收火箭的質(zhì)量為10t，其接觸船面的總面積約為2000cm²，則火箭對無人船面的壓強(qiáng)是5×10⁵Pa．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）物體間力的作用是相互的；力可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)；
（2）動能大小和物體的質(zhì)量、運(yùn)動速度有關(guān)；重力勢能和物體的質(zhì)量、高度有關(guān)；
（3）利用漂浮條件F_浮=G和F_浮=G_排=ρgV_排變形可求得無人船排開水體積的變化；
（4）火箭對無人船的壓力等于其重力，根據(jù)G=mg求出，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出火箭對無人船面的壓強(qiáng)．

解答 解：物體間力的作用是相互的，火箭與飛船分離下落，火箭向下噴出氣體，在反作用力的作用下，火箭改變了運(yùn)動狀態(tài)，做減速運(yùn)動；
當(dāng)火箭勻速下降時，火箭的質(zhì)量減小，所以其動能減小，高度減小，重力勢能減小，所以其機(jī)械能變��；
當(dāng)火箭落到無人船上時，無人船重力增大，根據(jù)F_浮=G可知浮力增大，再根據(jù)F_浮=G_排=ρgV_排可知，無人船排開水的體積變大；
火箭對無人船的壓力F=G=mg=10000kg×10N/kg=10⁵N，
火箭與無人機(jī)的接觸面積S=2000cm²=0.2m²，
火箭對無人船面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1{0}^{5}N}{0.2{m}^{2}}$=5×10⁵Pa．
故答案為：向下；變��；變大；5×10⁵．

點評 本題結(jié)合我國火箭運(yùn)送載人飛船上太空的情景，考查了涉及到的物理知識，綜合性強(qiáng)，體現(xiàn)了物理來源于生活的特點，這也是�？嫉念}型．