國家航天局曾利用教練機對航天員進行失重訓練．訓練時，教練機從地面以一定的傾角爬升到8000米高空，然后以200m/s的初速度豎直向上作勻減速直線運動，加速度大小為g，飛機到達最高點后立即掉頭，仍以加速度g豎直向下做加速運動．為了飛機安全，向下加速運動的最低點不能低于2000米．求：飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間？

解：上升時間
上升的高度
加速下降的高度h2=8000+2000-2000m=8000m
由得，t2=40s
則飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間為t=t1+t2=60s．
答：飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間為60s．
分析：當加速度向下，大小為g時，處于完全失重狀態(tài)，求出向上減速的時間和位移，再根據(jù)運動學公式求出向下做勻加速直線運動的時間，兩個時間之和即為完全失重的總時間．
點評：解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的速度位移公式以及位移時間公式和速度時間公式．
練習冊系列答案
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國家航天局曾利用教練機對航天員進行失重訓練．訓練時，教練機從地面以一定的傾角爬升到8000米高空，然后以200m/s的初速度豎直向上作勻減速直線運動，加速度大小為g，飛機到達最高點后立即掉頭，仍以加速度g豎直向下做加速運動．為了飛機安全，向下加速運動的最低點不能低于2000米．求：飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間？

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(13分)如圖所示為了使航天員能適應在失重環(huán)境下時的工作和生活，國家航天局組織對航天員進行失重訓練，故需要創(chuàng)造一種失重環(huán)境。航天員乘坐在訓練飛機上后，訓練飛機總重3.6×104 kg,以200 m/s速度沿30°傾角爬升到7000 m高空后飛機向上拉起，沿豎直方向以200 m/s的初速度向上作勻減速直線運動，勻減速的加速度為g，當飛機到最高點后立即掉頭向下，仍沿豎直方向以加速度為g加速運動，在前段時間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重，當飛機離地2000 m高時為了安全必須拉起，后又可一次次重復為航天員失重訓練。若飛機飛行時所受的空氣阻力f = kv（k=900 N·s/m），每次飛機速度達到350 m/s后必須終止失重訓練（否則飛機可能失速）。求(g = 10m/s2)：

（1）利用作圖法求出飛機在勻速爬升過程飛機的動力。

（2）飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間。

（3）經(jīng)過幾次飛行后，駕駛員想在保持其它不變，在失重訓練時間也不變的情況下，降低飛機拉起的高度（在B點前把飛機拉起）以節(jié)約燃油，若不考慮飛機的長度，則飛機勻速爬升的時間比原來可以少多少時間？

 

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科目：高中物理 來源：浙江模擬 題型：問答題

國家航天局曾利用教練機對航天員進行失重訓練．訓練時，教練機從地面以一定的傾角爬升到8000米高空，然后以200m/s的初速度豎直向上作勻減速直線運動，加速度大小為g，飛機到達最高點后立即掉頭，仍以加速度g豎直向下做加速運動．為了飛機安全，向下加速運動的最低點不能低于2000米．求：飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間？

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