Question

為了慶祝“神九”成功發(fā)射，溫州中學(xué)開展了“自制水火箭”活動(dòng)。水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進(jìn)火箭。將廢棄的飲料瓶灌入三分之一的水，利用打氣筒充入空氣到達(dá)一定的壓力，“壓力空氣”把水從火箭尾部的噴嘴向下高速噴出，在反作用下，水火箭快速上升，加速度、慣性滑翔在空中飛行，像導(dǎo)彈一樣有一個(gè)飛行軌跡，最后達(dá)到一定高度,在空中打開降落傘徐徐降落的火箭模型。為達(dá)到更好效果，學(xué)生先研究了水火箭豎直向上的運(yùn)動(dòng)過程，得到了加速度-時(shí)間圖象（如圖所示）。已知，飲料瓶的質(zhì)量為M，最初瓶中水的質(zhì)量為m₀。隨著水的噴出，瓶中水的質(zhì)量變化規(guī)律為m=m₀-kt（k為常數(shù)）。從開始運(yùn)動(dòng)到水完全噴出時(shí)，瓶子和瓶中的水始終受到豎直向上的推動(dòng)力；之后，向上的推動(dòng)力消失。則：（空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g）
（1）從開始運(yùn)動(dòng)到火箭達(dá)到最大速度經(jīng)歷了多少時(shí)間？
（2）火箭出發(fā)時(shí)和速度最大時(shí)受到的推動(dòng)力分別為多少？

Answer 1

(1)
(2)   
(3)

本題考查的是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，弄清楚火箭的運(yùn)動(dòng)情況，先做豎直加速運(yùn)動(dòng)然后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由于物體加速階段不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以時(shí)間不能從運(yùn)動(dòng)的角度入手，當(dāng)瓶中的水完全噴出后，加速度為零，速度最大，根據(jù)m=m₀-kt去求。