题目
2020年12月17日凌晨,“嫦娥五号”返回器携带月球样品着陆地球。“嫦娥五号”返回舱在接近地球进入大气层时,运用了半弹道跳跃式的再入返回技术,多次离开大气层又重新进入大气层,俗称“水漂弹道”,最终实现减速、降温和精准降落的目的。这和我们小时候玩过的“打水漂”的原理相似。某同学打水漂,若石块每次弹跳与水面的夹角都是37°,每打一个水漂速率损失30%。打完第一个水漂后,石块的速度为10m/s,当速度小于2.5m/s时,石块就会落水。已知石块的运动在同一竖直面内,不计空气阻力,重力加速度 , , ,求
(1)
第一个水漂到第二个水源之间的时间;
(2)
石块与水面接触的次数;
(3)
第一个水漂到石块落水处的水平距离。(结果保留1位小数)
答案: 解:石块做斜抛运动,第一个水漂到第二个水漂的时间为 t1 。第一个水漂后 v1y=v1sin37° 竖直方向 0=v1yt1−12gt12 解得 t1=1.2s
解:每打一个水漂速率损失30%,即 vn=v1×(1−0.3)n−1 解得n=5时, vn<2.5m/s ,即石块与水面第5次接触时会落水
解:水平方向的位移 x1=v1xt1=2v1xv1yg 同理 x2=2v1xv1yg×(1−0.3)2 x3=2v1xv1yg×(1−0.3)4 x4=2v1xv1yg×(1−0.3)6 x=x1+x2+x3+x4=17.7m