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一質(zhì)量為6×103 kg的火箭從地面豎直向上發(fā)射,若火箭噴射燃料氣體的速度(相對于火箭)為103 m/s,求:

(1)每秒鐘噴出多少氣體才能有克服火箭重力所需的推力?

(2)每秒鐘噴出多少氣體才能使火箭在開始時(shí)有20 m/s2的加速度?

解析:這是一個反沖運(yùn)動的問題,火箭升空是噴出的氣體對火箭反作用力的結(jié)果,可以根據(jù)動量定理先求出火箭對氣體的作用力.

(1)以噴出的氣體質(zhì)量為研究對象,設(shè)每秒噴出的質(zhì)量為Δm,火箭對這部分氣體的作用力為F,由動量定理有

FΔtmv0

火箭剛要升空時(shí)對地速度為零,此時(shí)氣體相對火箭的速度也就是氣體對地的速度,氣體對火箭的反作用力F′=F,對火箭(忽略氣體的重力)

F′=Mg

由①②兩式解得

即要獲得克服火箭重力的推力,每秒要噴出60 kg的氣體.

(2)同第(1)問,以噴出的氣體Δm為研究對象

FΔtmv0

而對火箭F-Mg=Ma④

由③④兩式解得

答案:(1)60 kg/s (2)180 kg/s

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

一質(zhì)量為6×103 kg的火箭從地面豎直向上發(fā)射,若火箭噴射燃料氣體的速度(相對于火箭)為103 m/s,求:

(1)每秒鐘噴出多少氣體才能有克服火箭重力所需的推力?

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(2)每秒鐘噴出多少氣體才能使火箭在開始時(shí)有20 m/s2的加速度?

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一質(zhì)量為6×103 kg的火箭從地面豎直向上發(fā)射,若火箭噴射燃料氣體的速率(相對于火箭)為103 m/s,求:

(1)每秒鐘噴出多少氣體才能有克服火箭重力所需的推力?

(2)每秒鐘噴出多少氣體才能使火箭在開始時(shí)有20 m/s2的加速度?(取g=10 m/s2

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同步練習(xí)冊答案
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