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匀变速直线运动
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一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空，假设探测器的质量恒为1500kg，发动机的推力为恒力，宇宙探测器升空到某一高度时，发动机突然关闭，如图表示其速度随时间的变化规
网友投稿 2022-08-28 00:00:00 零零社区
◎ 题目
一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空，假设探测器的质量恒为1500kg，发动机的推力为恒力，宇宙探测器升空到某一高度时，发动机突然关闭，如图表示其速度随时间的变化规律．
（1）升高6s、20s、40s，探测器的运动情况如何？（要求有计算过程，说清加速度和速度的具体值）
（2 ） 求探测器在该行星表面达到的最大高度
（3）计算该行星表面的重力加速度及发动机的推力（假设行星表面没有空气阻力）
◎ 答案
（1）前8秒，火箭匀加速上升，加速度为
a
1
=
64-0
8
=8m/
s
2
速度时间关系式为：v=8t，故6s末速度为48m/s；
8s-24s火箭由于惯性继续上升，做匀减速直线运动，加速度为
a
2
=
0-64
24-8
=-4m/
s
2
速度时间关系式为：v=64-4t
故20s时的速度为16m/s
24s-48s火箭向下做匀加速直线运动，加速度为
a
3
=
-80-0
48-24
=-
10
3
m/
s
2
速度时间关系式为：v=-
10
3
t
故40s时速度为-
160
3
m/s；
即升高6s时加速度为8m/s
2
，速度为48m/s；升高20s时加速度为-4m/s
2
，速度为16m/s；升高40s时加速度为-
10
3
m/s
2
，速度为-
160
3
m/s．
（2）24s末达到最高点，由于图线与坐标轴包围的面积，故
H=
1
2
×24×64=768m
即探测器在该行星表面达到的最大高度为768m．
（3）火箭减速上升的过程中，只受重力，故加速度即为重力加速度，故该星球表面重力加速度大小为4m/s
2
；
火箭加速过程，根据牛顿第二定律，有
F-mg=ma
1
解得
F=m（g+a
1
）=18000N
即该行星表面的重力加速度为4m/s
2
，发动机的推力为18000N．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空，假设探测器的质量恒为1500kg，发动机的推力为恒力，宇宙探测器升空到某一高度时，发动机突然关闭，如图表示其速度随时间的变化规…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/235117.html
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