Question

【题目】一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（ ）

A. 0.10kg B. 0.25kg C. 0.35kg D. 0.65kg

Answer 1

【答案】ABC

【解析】已知：M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10-4kg/s，设喷出氧气质量m，返回时间t，则返回速度 ，根据 可得：
宇航员耗氧：Rt=m0-m，即2.5×10-4×t=0.5-m，t=4000×（0.5-m）;联立两式可得：4000×（0.5-m）= ，即400m2-200m+9=0 ，解得：m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以：0.05kg＜m＜0.45kg；故选ABC.