Question

7．火箭噴氣發動機每次噴出m=200g氣體，噴出氣體相對地面的速度為V=1 000m/s，設火箭初始質量M=300kg，發動機每秒噴氣20次，在不考慮地球引力及空氣阻力的情況下，火箭發動機1s末的速度是13.5m/s．

Answer 1

分析 以火箭整體為研究對象，選取正方向，由動量守恒定律可以求出火箭發動機1s末的速度．

解答 解：1s末發動機噴出20次，共噴出的氣體質量為 m=20×0.2kg=4kg，火箭的總質量為 M=300kg
取噴出的氣體速度方向為正方向，根據動量守恒定律得：（M-m）v′-mv=0
則得火箭1s末的速度大小為 v′=$\frac{mv}{M-m}$=$\frac{4×1000}{300-4}$m/s=13.5m/s
故答案為：13.5 m/s

點評 本題關鍵抓住火箭發射過程，屬于內力遠大于外力的情形，遵守動量守恒定律，解題時要注意選取正方向．