2022年4月16日上午，我国神舟十三号载人飞船返回舱首次采用快速返回模式，依次经过轨返分离、推返分离等关键环节。已知返回舱的总质量为3×103千克，假设返回舱在降落过程质量保持不变，返回舱着陆时下落速度与时间的关系如图所示。合金性能铝合金密度小，耐高温，强度大黄铜耐磨，密度大，光泽好不锈钢不易锈蚀，耐腐蚀，耐低温

1. 2022年4月16日上午，我国神舟十三号载人飞船返回舱首次采用快速返回模式，依次经过轨返分离、推返分离等关键环节。已知返回舱的总质量为3×10³千克，假设返回舱在降落过程质量保持不变，返回舱着陆时下落速度与时间的关系如图所示。

合金	性能
铝合金	密度小，耐高温，强度大
黄铜	耐磨，密度大，光泽好
不锈钢	不易锈蚀，耐腐蚀，耐低温

(1) AB段，返回舱的动能，机械能。（填“增大”、“减小”或“不变”）

(2) 参考合金的资料，以下合金最适合作为返回舱外壳的是

(3) 计算返回舱受到的总重力在CD段做功的功率。

【考点】

功率计算公式的应用; 动能和势能的大小变化;

【答案】

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解答题普通

1. 质量为50kg的某游客参加蹦极挑战，从0静止开始下落至第一次到达最低点C的过程，如图甲所示。A点是弹性绳自然下垂时所在的原长位置， $\text{[math]}$ ；B点是弹性绳系上游客下垂时，拉力与重力相等的位置， $\text{[math]}$ ；C点是弹性绳系上游客所能到达的下落最低点， $\text{[math]}$ 。游客下落的速度与下落高度h的关系如图乙所示。已知该弹性绳每受到100N的拉力就伸长1m。（整个过程都忽略空气阻力）

(1) 从0到C下落的过程中，游客机械能的大小变化情况

(2) 当游客从0位置下落至最低点C，经过了50s，请计算重力做功的功率。（写出计算过程）

(3) 请在图丙中画出弹性绳的弹力F与下落高度h的关系图，画到C为止。

解答题困难

2. 2022年4月16日上午，我国神舟十三号载人飞船返回舱首次采用快速返回模式，依次经过轨返分离、推返分离等关键环节。已知返回舱的总质量为3×10³千克，假设返回舱在降落过程质量保持不变，返回舱着陆时下落速度与时间的关系如图所示。

合金	性能
铝合金	密度小，耐高温，强度大
黄铜	耐磨，密度大，光泽好
不锈钢	不易锈蚀，耐腐蚀，耐低温

(1) AB段，返回舱的动能，机械能。（填“增大”、“减小”或“不变”）

(2) 参考合金的资料，以下合金最适合作为返回舱外壳的是

(3) 计算返回舱受到的总重力在CD段做功的功率。

解答题普通

3. 很多商场里安装有供顾客上楼的电梯，如图甲所示。图乙是小明乘这种电梯从地面上到二楼的情景。

(1) 当小明乘上电梯匀速上升时，机械能是否守恒，请说明理由。

(2) 如果小明的质量是60千克，电梯将小明运送到楼上所用的时间为20秒。电梯克服顾客重力做功的功率是多少？

解答题普通