Question

（14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。火箭點火后可認為作勻加速運動，經過4s到達離地面40m高處燃料恰好用完。若空氣阻力忽略不計，g取10m/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：

（1） 設燃料燃燒結束時火箭的速度為v

       m/s =20m/s  （3分）

（2）火箭能夠繼續上升的時間：s=2s  （2分）

  火箭能夠繼續上升的高度：m =20m（2分）

   火箭離地的最大高度：  H=h+h₁=40+20=60m（1分） 

（3）火箭在飛行中質量不斷減小。所以在點火起飛的最初，其推力最大。

  =5m/s²  （2分） 

 F－mg=ma  （2分）

F=m(g+a)=3×(10+5)=45N（2分）