Question

(8分)空間探測器從某一星球表面豎直升空，已知探測器質量為500kg(設為恒量)，發動機推力為恒力，探測器升空后發動機因故障而突然關閉，如圖所示為探測器從升空到落回星球表面的速度-時間圖象，則由圖象可判斷該探測器在星球表面所能達到的最大高度是多少？發動機工作時的推力又為多大？
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Answer 1

480m；3750N

由圖象可知，探測器在=8s時具有最大瞬時速度，在=24s時才達到最大高度，且其最大高度為圖象中的面積，即m=480m。                 (2分)
探測器在8s內在推力和星球重力的作用下加速上升，在8s后只在星球重力的作用下減速上升和加速下降。由圖象，第一階段加速度m/s²=5m/s²                            (1分)
第二、三階段加速度 m/s²=m/s²                                         (1分)
由牛頓第二定律，第一階段：                                         (1分)
第二、三階段：                                                                (1分)
聯立兩式解得="3750N                                                    " (2分)