Question

（12分）某校課外活動小組，自制一枚土火箭，火箭在地面時的質量為3 kg.設火箭發射實驗時，始終在垂直于地面的方向上運動．火箭點火后可認為做勻加速直線運動，經過4 s到達離地面40 m高處燃料恰好用完．若空氣阻力忽略不計，g取10 m/s².求：

(1)燃料恰好用完時火箭的速度為多大？

(2)火箭上升離地面的最大高度是多大？

(3)火箭上升時受到的最大推力是多大？

 

Answer 1

解析：設燃料用完時火箭的速度為v，火箭的加速度為a.火箭的運動分為兩個過程，第一過程為勻加速上升，第二過程為豎直上拋到達最高點，對第一過程有：

h₁＝a₁t　（2分）

v₁＝a₁t₁（2分）

對第二過程有h₂＝=20m（2分）

開始時火箭的質量最大，故此時的推力最大．由牛頓第二定律有

F－mg＝ma₁　（2分）

聯立以上各式代入數據解得

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