空间探测器从一星球表面(无空气)竖直升空,已知探测器质量为 2 000kg (设为恒量),发动机推力为恒力.探测器升空后发动机因故障而突然关闭,如图所示为探测器从升空到落回星球表面的速度时间变化图象.则探测器在星球表面达到的最大高度________和发动机的推力________.
网友回答
480m 15000N
解析分析:由速度图象分析可知,空间探测器在0~24s内竖直向上运动,24s末到达最高点,由0~24s内图线与坐标轴所围图形的面积读出最大高度.空间探测器在8s后关闭发动机,其加速度等于重力加速度,由斜率读出重力加速度.在0~8s内在0~8s内空间探测器发动机产生推力,根据图线的斜率求出加速度,由牛顿第二定律求解发动机的推力.
解答:探测器在星球表面达到的最大高度等于0~24s内速度图线与坐标轴所围三角形ABO的面积,最大高度h=m=480m.空间探测器在8s后关闭发动机,其加速度等于重力加速度,g==2.5m/s2.0~8s内空间探测器的加速度a===5m/s2,由牛顿第二定律得,F-mg=ma得到F=mg+ma=15000N.
故