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空间探测器从一星球表面竖直升空,已知探测器质量为2000kg(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

网友投稿  2022-08-28 00:00:00  零零社区

◎ 题目

空间探测器从一星球表面竖直升空,已知探测器质量为2000kg(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.试求探测器在星球表面达到的最大高度和发动机的推力.现有某同学的解法如下:
由v-t图用计算三角形A0B面积的方法,来计算探测器在星球表面达到的最大高度h,h=
1
2
×24×40=480m
.再由v-t图求得探测器加速上升过程的加速度a=
40-0
8
=5m/s2
,设发动机的推力为F,由牛顿第二定律,得到F-mg=ma,F=m(g+a)=2000×(10+5)=3×104N.试判断上述解法是否有误,若有错误之处请加以改正.
魔方格

◎ 答案

计算探测器在星球表面达到的最大高度是正确的,计算发动机的推力有误,应该这样来计算推力:
由v-t图算出探测器在星球上匀减速上升时的加速度g=
40-0
24-8
=2.5m/s2

由牛顿第二定律,得到F-mg=ma,
则F=m(a+g)=2000×(5+2.5)=1.5×104N.
答:发动机的推力为1.5×104N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“空间探测器从一星球表面竖直升空,已知探测器质量为2000kg(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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】,【牛顿第二定律】  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。



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