某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力

发布时间:2020-08-06 02:39:01

某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间.

网友回答

解:(1)燃料用完前火箭做匀加速直线运动,设燃料恰好用完时火箭的速度为v,
根据
得:v=2=2×10m/s=20m/s
(2)火箭燃料耗尽后能够继续上升的高度
=m=20m
故火箭离地的最大高度:H=h+h1=40+20=60m.
(3)残骸落回地面过程的过程是自由落体运动,
设下落的时间为t1,则
H=
解得s=2s
设火箭燃料耗尽后能够继续上升的时间为t2,则
t2=
所以总时间t=4+2+2s=6+2s
答:(1)燃料恰好用完时火箭的速度为v=20m∕s;
(2)火箭上升离地面的最大高度为h=60m;
(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为6+2s.
解析分析:(1)根据平均速度公式列式求解;
(2)火箭推力消失后,由于惯性,继续上升,做上抛运动,根据速度位移公式求解继续上升的高度,最后得到总高度;
(3)燃料用完后火箭做竖直上抛运动,根据速度时间公式求出继续上升的时间,残骸落回地面过程的过程是自由落体运动,根据位移时间公式求出下落时间,总时间等于上升的总时间加上下落的时间.

点评:本题考查了匀加速直线运动的基本公式及竖直上抛、自由落体运动的基本公式的直接应用,要注意火箭燃料耗尽后还会继续上升,最后做自由落体运动.
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