Question

一枚由課外小組自制的火箭，在地面時的質量為3Kg。設火箭發射實驗時，始終在垂直于地面的方向上運動。火箭點火后燃料燃燒向下噴氣的過程可認為其做勻加速運動，火箭經過4s到達離地面40m高時燃料恰好用完。若空氣阻力忽略不計，（g=10m/s²）試求：
（1）燃料恰好用完時火箭的速度為多少？
（2）火箭發射實驗中離開地面的最大高度為多少？
（3）火箭上升時受到的最大推力是多少？

Answer 1

解：（1）設燃料燃燒結束時火箭的速度為v，根據運動學公式有
，
（2）火箭能夠繼續上升的最大高度為
 
（3）火箭在飛行中質量不斷減少，所以在點火起飛的最初時刻其推力最大，根據運動學以及牛頓第二定律有