Question

15．幾十年來(lái)，我國(guó)成功發(fā)射了各種用途的航天器進(jìn)入太空，“神舟”系列飛船的成功發(fā)射與回收，標(biāo)志著我國(guó)航天技術(shù)已躋身世界前列．
（1）我國(guó)分“長(zhǎng)征2號(hào)”運(yùn)載火箭用以作為燃料的氧和氫是以液態(tài)裝在火箭中，這樣做的最大好處是使它的體積縮小，便于貯存和運(yùn)輸；
（2）若一個(gè)火箭的起飛質(zhì)量是4.6×10⁵kg，豎直向上起飛時(shí)受到的推力為F=5.88×10⁶N．則該火箭在起飛時(shí)受到的合力是1.28×10⁶N，方向豎直向上（不計(jì)空氣阻力，g取10N/kg）
（3）火箭將衛(wèi)星或載人飛船送入地球的預(yù)定的橢圓形軌道后，衛(wèi)星或飛船在近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；
（4）載人飛船在回收過程中，務(wù)必要保證安全降落在預(yù)定的回收位置，當(dāng)回收艙下落到地面附近時(shí)，由于空氣阻力作用將做勻速運(yùn)動(dòng)，則回收艙在勻速下落過程中的動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能將如何變化？

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程稱為液化，液體比氣體的體積小，很多氣體燃料運(yùn)輸時(shí)都是轉(zhuǎn)化為液態(tài)，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸；
（2）已知了火箭的質(zhì)量，可求出火箭所受的重力，在火箭豎直向上的過程中，豎直方向受推力和重力的共同影響，比較二力的大小，即可確定合力的方向和大�。�
（3）動(dòng)能和重力勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的．在遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星距地面的高度最高，重力勢(shì)能最大，飛行最慢，動(dòng)能最�。�在近地點(diǎn)，衛(wèi)星距地面的高度最低，重力勢(shì)能最小，飛行最快，動(dòng)能最大；
（4）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度．質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大．重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量和高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大．機(jī)械能等于動(dòng)能+勢(shì)能．

解答 解：（1）運(yùn)載火箭中的氧和氫都是以液體狀態(tài)裝在火箭里的．這樣做的最大好處是使它的體積縮小，便于貯存和運(yùn)輸；
（2）G=mg=4.60×10⁵kg×10N/kg=4.60×10⁶N；
由于G豎直向下，F(xiàn)豎直向上，且G＜F；
所以二力的合力方向向上，大小為：F_合=F-G=5.88×10⁶N-4.60×10⁶N=1.28×10⁶N；
（3）在從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)飛行過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量不變，速度減小，動(dòng)能逐漸變小，高度增大，重力勢(shì)能逐漸增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能；
（4）回收艙下降時(shí)，質(zhì)量不變，速度不變，動(dòng)能不變；高度減小，重力勢(shì)能減�。�故機(jī)械能也減小．
故答案為：（1）液；使它的體積縮小，便于貯存和運(yùn)輸；（2）1.28×10⁶；豎直向上；（3）動(dòng)；重力勢(shì)；（4）動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能也減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查力的合成、能量的轉(zhuǎn)化，知識(shí)點(diǎn)較多，判斷能量的轉(zhuǎn)化時(shí)要掌握動(dòng)能、重力勢(shì)能的影響因素，屬于中等題．