Question

（12分）某校課外活動(dòng)小組，自制一枚土火箭，火箭在地面時(shí)的質(zhì)量為3 kg.設(shè)火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)時(shí)，始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng)．火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)4 s到達(dá)離地面40 m高處燃料恰好用完．若空氣阻力忽略不計(jì)，g取10 m/s².求：

(1)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度為多大？

(2)火箭上升離地面的最大高度是多大？

(3)火箭上升時(shí)受到的最大推力是多大？

 

Answer 1

解析：設(shè)燃料用完時(shí)火箭的速度為v，火箭的加速度為a.火箭的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過(guò)程，第一過(guò)程為勻加速上升，第二過(guò)程為豎直上拋到達(dá)最高點(diǎn)，對(duì)第一過(guò)程有：

h₁＝a₁t�。�2分）

v₁＝a₁t₁（2分）

對(duì)第二過(guò)程有h₂＝=20m（2分）

開(kāi)始時(shí)火箭的質(zhì)量最大，故此時(shí)的推力最大．由牛頓第二定律有

F－mg＝ma₁�。�2分）

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得

a₁=5m/s²（1分）

v₁＝20 m/s�。�1分）

H＝h₁＋h₂＝60 m�。�1分）

F＝45 N. （1分）

解析:略