Question

13．2016年4月9日美國向國際空間站發射貨運飛船，火箭將飛船推送至一定高度后，火箭與飛船分離下落，飛船由于慣性可以繼續飛向軌道，火箭落在無人船上，實現回收，如圖所示，當火箭勻速下降時，火箭的機械能變小（選填“變小”、“變大”或“不變”）；當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”）；若回收火箭的質量為8t，其接觸船面的總面積約為2000cm²，則火箭對無人船面的壓強是4×10⁵Pa．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）慣性是指物體總有保持原有運動狀態不變的性質；
（2）動能大小和物體的質量、運動速度有關；重力勢能和物體的質量、高度有關；
（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G=mg求出，再根據p=$\frac{F}{S}$求出火箭對無人船面的壓強．

解答 解：（1）火箭將飛船推送至一定高度后，火箭與飛船分離下落，飛船由于慣性可以繼續飛向軌道；
（2）當火箭勻速下降時，火箭的高度減小，重力勢能減小，所以其機械能變小；
（3）當火箭落到無人船上時，無人船重力增大，根據F_浮=G可知浮力增大，再根據F_浮=G_排=ρgV_排可知，無人船排開水的體積變大；
（4）火箭對無人船的壓力F=G=mg=8000kg×10N/kg=0.8×10⁵N，
火箭與無人機的接觸面積S=2000cm²=0.2m²，
火箭對無人船面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.8×1{0}^{5}N}{0.2{m}^{2}}$=4×10⁵Pa．
故答案為：慣性；變小；變大；4×10⁵．

點評 本題結合我國火箭運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，體現了物理來源于生活的特點，這也是常考的題型．