一空间探测器的质量恒为3000kg,发动机推力为恒力.探测器从无大气层的某星球表面竖直升空,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回落的速度-时间图象

发布时间:2020-08-09 23:52:05

一空间探测器的质量恒为3000kg,发动机推力为恒力.探测器从无大气层的某星球表面竖直升空,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回落的速度-时间图象.求:
(1)探测器发动机的推力.
(2)若该星球与地球的半径之比为1:3,它们的质量比为多少?(地球表面处g=10m/s2)

网友回答

解:(1)由速度-时间图象知,0-10s在发动机的推力作用下探测器作匀加速直线运动,10s后探测器只受重力而作匀减速直线运动.设该星球表面附近的重力加速度为g星,探测器发动机的推力为F.
在10s后:
则g星=3m/s2
在0-10s内:
据牛顿第二定律有F-mg星=ma1
得F=3000×3+3000×6=2.7×104N
(2)在天体表面附近的物体,有

解得
故:
答:(1)探测器发动机的推力为2.7×104N.
(2)若该星球与地球的半径之比为1:3,它们的质量比为1:30.
解析分析:(1)匀减速阶段的加速度等于重力加速度,求解出重力加速度后再对加速过程运用牛顿第二定律列式求解推力;
(2)根据重力加速度公式g=求解出星球质量的一般表达式后求解比值.

点评:本题关键是根据图象得到火箭的运动规律,同时结合万有引力定律、牛顿第二定律列式求解,不难.
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