题目内容
【题目】如图所示,是某型号全液体燃料火发射时第一级火箭发动机工作时火箭的a-t图象,开始时的加速度曲线比较平滑,在120s的时候,为了把加速度限制在4g以内,第一级的推力降至60%,第一级的整个工作时间为200s。由图线可以看出,火箭的初始加速度为15m/s2,且在前50s内,加速度可以近似看做均匀变化,试计算
(1)t=50s时火箭的速度;
(2)如果火箭是竖直发射的,在t=10s前可近似看成加速度为15m/s2的匀加速运动,则t=8s时离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落,将需多长时间落地?(取g=10m/s2,结果可用根式表示)
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【答案】(1)875m/s;(2)
s。
【解析】
(1)因为在前50s内,加速度可以看做均匀变化,则加速度图线可看成倾斜的直线,它与时间轴所围的面积大小就表示该时刻的速度大小,所以有
v=
×(15+20)×50m/s=875m/s;
(2)如果火箭是竖直发射的,在t=10s前看成匀加速运动,则t=8s时离地面的高度是
h=
at2
得
h=
×15×82m=480m
如果有一碎片脱落,它的初速度
v1=at=120m/s
离开火箭后做竖直上抛运动,有
-h=v1t-
gt2
代入数据解得:
t=(12+4
)s。
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