Question

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

（1）  20m/s       （2）60m       （3）45N

解析:

（1） 設燃料燃燒結束時火箭的速度為v，根據運動學公式和動能定理有：

       m/s =20m/s                         

（2）火箭能夠繼續上升的時間：s=2s         

火箭能夠繼續上升的高度：m =20m    火箭離地的最大高度：  H=h+h1=40+20=60m

（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             F－mg=ma              F=m(g+a)=3×(10+5)=45N