Question

某校课外活动小组，自制一枚土火箭，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。火箭点火后可认为作匀加速运动，经过4s到达离地面40m高处燃料恰好用完。若空气阻力忽略不计，g取10m/s2。求：（1）燃料恰好用完时火箭的速度为多大？（2）火箭上升离地面的最大高度是多大？（3）火箭上升时受到的最大推力是多大？

Answer 1

（1）  20m/s       （2）60m       （3）45N

解析:

（1） 设燃料燃烧结束时火箭的速度为v，根据运动学公式和动能定理有：

       m/s =20m/s                         

（2）火箭能够继续上升的时间：s=2s         

火箭能够继续上升的高度：m =20m    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。

       =5m/s2             F－mg=ma              F=m(g+a)=3×(10+5)=45N