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  • 1. (2023高二下·丰台期末)  2023年6月4日6时33分,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。

    如图甲所示,返回舱在距离地表约的高度打开降落伞,速度减至后保持匀速向下运动。在距离地面的高度约时,返回舱底部配备的台着陆反推发动机开始点火竖直向下喷气,使返回舱的速度在内由降到。假设反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态,此过程返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为

    1. (1) 求反推发动机工作过程中返回舱动量变化量的大小;
    2. (2) 为了估算反推发动机工作过程中返回舱受到的平均推力大小,两位同学给出了如下两种不同的解法:

      同学的解法:

      设反推发动机受到的推力为 , 根据动量定理

      解得

      同学的解法:

      设反推发动机受到的推力为 , 根据动量定理

      解得

      请分析判断以上两种解法是否正确。若不正确,请说明错误原因。

    3. (3) 若已知反推发动机喷气过程中返回舱受到的平均推力大小为 , 喷出气体的密度为台发动机喷气口的直径均为 , 喷出气体的重力忽略不计,喷出气体的速度远大于返回舱运动的速度。求喷出气体的速度。

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