问题
问答题
宇航员在太空中沿直线从A点运动到B点,他的运动图象如图所示,图中v是宇航员的速度,x是他的坐标.求:
(1)宇航员从A点运动到B点所需时间.
(2)若宇航员以及推进器等装备的总质量恒为240kg,从A点到B点的过程中宇航员身上背着的推进器做功所消耗的能量为多少?
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答案
(1)△t=
,即图线所围的面积△S表示宇航员从A点运动到B点所需时间:△x v
t=S=[3×3+
(3+5)×2+1 2
(5+4)×1+4×2+1 2
(4+2)×2]=35.5s 1 2
(2)由动能定理得:
WF=
m1 2
-v 23
m1 2
+v 25
m1 2
-v 26
m1 2
+v 25
m1 2
-v 210
m1 2
=v 28
m(1 2
+v 23
-2v 210
)=v 25
×240×(0.332+0.52-2×0.22)=33.5J 1 2
各段过程推进器做功,即是总功,总功等于推进器做功所消耗的总能量,所以进器做功所消耗的能量为33.5J.
答:
(1)宇航员从A点运动到B点所需时间为35.5s.
(2)从A点到B点的过程中宇航员身上背着的推进器做功所消耗的能量为33.5J.