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?

答案

(1)△t=

△x
v
,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:

 t=S=[3×3+

1
2
(3+5)×2+
1
2
(5+4)×1+4×2+
1
2
(4+2)×2]=35.5s        

(2)由动能定理得:

   WF=

1
2
m
v23
-
1
2
m
v25
+
1
2
m
v26
-
1
2
m
v25
+
1
2
m
v210
-
1
2
m
v28
=
1
2
m(
v23
+
v210
-2
v25
)=
1
2
×240×(0.332+0.52-2×0.22)=33.5J 

 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.

单项选择题
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