◎ 题目

一枚由课外小组自制的火箭，在地面时的质量为3Kg．设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后燃料燃烧向下喷气的过程可认为其做匀加速运动，火箭经过4s到达离地面40m高时燃料恰好用完．若空气阻力忽略不计，（g=10m/s2）则 （1）燃料恰好用完时的火箭的速度为多少？ （2）火箭上升离开地面的高度为多少？ （3）火箭上升时受到的最大推力是多少？

◎ 答案

（1）设燃料恰好耗尽时火箭的速度为v，根据运动学公式，有 h= v 2 t 解得 v= 2h t = 2×40 4 m/s=20m/s； （2）火箭燃料耗尽后能够继续上升的高度 h1= v2 2g = 202 2×10 =20m 故火箭离地的最大高度：H=h+h1=40+20=60m． （3）火箭在飞行中质量不断减小．所以在点火起飞的最初，其推力最大． 根据加速度定义及牛顿第二定律，有 a= v t = 20 4 =5m/s2 根据F-mg=ma 解得F=m（g+a）=3×（10+5）=45N； 答：（1）燃料恰好用完时的火箭的速度为20m/s； （2）火箭上升离开地面的高度为60m； （2）火箭上升时受到的最大推力是45N．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“一枚由课外小组自制的火箭，在地面时的质量为3Kg．设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后燃料燃烧向下喷气的过程可认为其做匀加速运动，火箭经过4s到达…”主要考查了你对  【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。