当下特斯拉旗下的美国太空探索技术公司(SpaceX)正在研发一种新技术,实现火箭回收利用,效削减太空飞行成本,其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师马斯克在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,虚线框内为该电磁缓的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲箭体.在缓冲装置的底板上,沿竖直方向固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲装置的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L.假设缓冲车以速度v0与地面碰撞后,滑块K立即停下,此后线圈与轨道的磁场作用力使火箭减速,从而实现缓冲,一切摩擦阻力不计,地球表面的重力加速度为g。
(1)求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小;
(2)若缓冲车厢向前移动距离H后速度为零,则此过程中每个缓冲线圈中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
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当下特斯拉旗下的美国太空探索技术公司(SpaceX)正在研发一种新技术,实现火箭回收利用,效削减太空飞行成本,其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师马斯克在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,虚线框内为该电磁缓的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲箭体.在缓冲装置的底板上,沿竖直方向固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲装置的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L.假设缓冲车以速度v0与地面碰撞后,滑块K立即停下,此后线圈与轨道的磁场作用力使火箭减速,从而实现缓冲,一切摩擦阻力不计,地球表面的重力加速度为g。
(1)求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小;
(2)若缓冲车厢向前移动距离H后速度为零,则此过程中每个缓冲线圈中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
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北京时间2015 年12 月22 日9 时29 分,美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9 FT, 并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭,并成功将Orbcomm 公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道。一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用,人类前往太空不再昂贵,廉价太空时代即将到来。如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景。火箭质量为m,喷出气体的质量相对于火箭质量很小, 在离平台高h 时速度为v,降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为Ff, 刚要落在平台上时的速度可忽略,降落过程中各力均可视为恒定。下列关于上述过程的描述正确的是( )
A.火箭处于失重状态
B.降落过程中喷气推力为
C.火箭的机械能减少了Ff h
D.火箭的重力势能减少了mgh
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北京时间2015 年12 月22 日9 时29 分,美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9 FT, 并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭,并成功将Orbcomm 公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道。一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用,人类前往太空不再昂贵,廉价太空时代即将到来。如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景。火箭质量为m,喷出气体的质量相对于火箭质量很小, 在离平台高h 时速度为v,降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为Ff, 刚要落在平台上时的速度可忽略,降落过程中各力均可视为恒定。下列关于上述过程的描述正确的是( )
A.火箭处于失重状态
B.降落过程中喷气推力为
C.火箭的机械能减少了Ff h
D.火箭的重力势能减少了mgh
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2018年2月7日凌晨,太空技术探索公司 SpaceX成功通过“猎鹰重型”火箭将一辆红色的特斯拉跑车送上通往火星的轨道,如图所示,已知地球到太阳中心的距离为,火星到太阳中心的距离为,地球和火星绕太阳运动的轨迹均可看成圆,且,若特斯拉跑车按如图所示的椭圆轨道转移,则其在此轨道上的环绕周期约为( )
A.1.69年 B.1.3年 C.1.4年 D.2年
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2018年2月7日凌晨,太空技术探索公司 SpaceX成功通过“猎鹰重型”火箭将一辆红色的特斯拉跑车送上通往火星的轨道,如图所示,已知地球到太阳中心的距离为,火星到太阳中心的距离为,地球和火星绕太阳运动的轨迹均可看成圆,且,若特斯拉跑车按如图所示的椭圆轨道转移,则其在此轨道上的环绕周期约为( )
A.1.69年 B.1.3年 C.1.4年 D.2年
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2018年 2 月 6 日,马斯克的 SpaceX“猎鹰”重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空。图1是特斯拉跑车和Starman(宇航员模型)的最后一张照片,它们正在远离地球,处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如图2)。远太阳点距离太阳大约为 3.9亿公里,地球和太阳之间的平均距离约为 1.5 亿公里。试计算特斯拉跑车的环绕运动周期(可能用到的数据:,)( )
A. 约 15 个月 B. 约 29 个月
C. 约 36 个月 D. 约 50 个月
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2018年2月6日,马斯克的SpaceX“猎鹰”重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空。右图是特斯拉跑车和Starman(宇航员模型)的最后一张照片,它们正在远离地球,处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如右下图)。远太阳点距离太阳大约为3.9亿公里,地球和太阳之间的平均距离约为1.5亿公里。试计算特斯拉跑车的环绕运动周期(可能用到的数据: =2.236, =2.47)
A. 约18个月
B. 约29个月
C. 约36个月
D. 约40个月
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2018年2月6日,马斯克的SpaceX“猎鹰”重型火箭将一辆特斯拉跑车发射到太空,其轨道示意图如图中椭圆Ⅱ所示,其中A、C分别是近日点和远日点,图中Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道,B点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点,若运动中只考虑太阳的万有引力, 则以下说法正确的是
A. 跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率
B. 跑车经过B点时的加速度大于火星经过B点时的加速度
C. 跑车在C的速率大于火星绕日的速率
D. 跑车由A到C的过程中动能减小,机械能也减小
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