2012年10月15日，奧地利著名極限運動員鮑姆加特納乘坐熱氣球從距地面高度約39km的高空跳下，并成功著陸。如圖所示。該熱氣球由太空艙，繩索和氣囊三部分組成。氣囊與太空艙之間利用繩索連接。在加熱過程中氣囊中氣體受熱膨脹。密度變小，一部分氣體逸出，當熱氣球總重力小于浮力時便開始上升。
假定鮑姆加特納是在豎直方向上運動的，并經歷了以下幾個運動階段：他首先乘坐熱氣球從地面開始加速上升到離地高h1=1km處，此階段繩索對太空艙向上的總拉力恒為F1=3002.5N；接著再勻速上升到離地面高h2=38km處，此階段繩索對太空艙向上的總拉力恒為F2=3000N；然后再減速上升到離地高h3=39km處，此階段繩索對太空艙向上的總拉力恒為F3=2997.5N；他在上升過程中共用時t1=1×104s,在離地高39km處立即跳下。自由下落t2=4min后速度已超過音速，最后打開降落傘，又用時t3=16min又安全到達地面。忽略高度對g的影響，取g=10N/kg.求：
①從離開地面到安全返回地面的整個過程中，運動員的平均速度是多少？（結果取整數）
②在熱氣球上升過程中。繩索對太空艙向上的總拉力做功的平均功率是多少？
③當熱氣球上升到離地高20km處。若熱氣球總質量（含氣囊里面氣體）m=7.18×104kg,整個熱氣球的體積V=8×105m3，整個熱氣球受到的空氣阻力f=2×103N，不考慮氣流（或風）對熱氣球的影響。則此高度處的空氣密度是多少？
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：194引用：34難度：0.5
相似題
-
1．滑旱冰是青少年最喜歡的一項運動。如圖所示，小兵質量約為34kg,所穿的是四輪直排旱冰鞋每只質量為3kg,已知旱冰鞋中每個輪子與地面的接觸面積為4cm2，比賽時小兵用2.5min滑行了1200m。（g取10N/kg）
求：（1）比賽時小兵滑動的平均速度大小；
（2）小兵所受總重力；
（3）小兵單腳滑行時對地面的壓強；發(fā)布：2024/12/24 7:0:1組卷：48引用：4難度：0.6 -
2．在平直的公路上，甲、乙兩輛汽車同時從同一地點向南行駛，如圖所示記錄了兩輛汽車在相同時間內通過路程的情況，其中（填“甲”或“乙）車在做勻速直線運動。甲車前30s的平均速度是km/h。在前10s時間內，若以甲車為參照物，乙車是向（填“南”或“北”）行駛。發(fā)布：2024/12/24 6:0:1組卷：321難度：0.7 -
3．第十四屆全國運動會在陜西舉行，蘇炳添以9.95秒的成績奪得了男子100米冠軍。如圖所示，比賽中以看臺為參照物，蘇炳添是 的，他完成百米比賽的平均速度為 m/s（計算結果保留兩位小數）。發(fā)布：2024/12/24 6:30:1組卷：153引用：4難度：0.5