Question

在2007年10月24日18時，我國在四川省西昌衛星發射中心用“長征三號甲”運載火箭將“嫦娥一號”探月衛星成功送入預定軌道．如圖所示，是某監測系統每隔2s拍攝到的關于火箭剛離開地面時作直線運動的一張照片，如果火箭的總長度為42m，質量為190t，“嫦娥一號”衛星的質量為2400kg，受到的阻力為1.2×10⁶N，那么，火箭在從A位置到B位置的位置的過程中，（1）火箭的平均速度是多少？（2）剛離開地面時，火箭和衛星受到向下力的合力為多少？（不計火箭質量變化）

Answer 1

分析：（1）知道火箭的總長度、照片上火箭長度、照片上火箭上升距離，火箭的總長度和照片上火箭長度的比值等于火箭實際上升距離和照片上上升距離的比值，可求火箭實際上升距離；又知道上升時間，利用速度公式求上升平均速度；
（2）知道火箭和衛星的質量，利用重力公式求火箭重和衛星重，火箭和衛星受到向下力的合力等于火箭重、衛星重、阻力之和．

解答：解：
（1）由題知，火箭的實際長度為42m，照片上長度為2cm、照片上火箭上升距離為4cm，則42m：2cm=s：4cm，所以火箭實際上升距離s=84m，
v=

S

t

=

84m

2s

=42m/s；
（2）火箭重：
G_火=m_火g=190×10³kg×10N/kg=1.9×10⁶N，
衛星重：
G_星=m_星g=2400kg×10N/kg=24000N
F_合=G_火+G_星+f=1.9×10⁶N+24000N+1.2×10⁶N=3.124×10⁶N．
答：（1）火箭的平均速度是42m/s；
（2）剛離開地面時，火箭和衛星受到向下力的合力為3.124×10⁶N．

點評：本題考查了學生對速度公式、同一直線上力的合成的掌握和運用，從圖中讀出的為張片上的上升距離，還要根據火箭和照片上的比例關系求出火箭實際上升的距離，這是本題的關鍵．