问题
计算题
(8分)一个质量为1500 kg行星探测器从某行星表面竖直升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8 s末,发动机突然间发生故障而关闭;如图19所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象;已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化;求:
(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度;
(2)探测器落回出发点时的速度;
(3)探测器发动机正常工作时的推力。
答案
(1)768 m(2)(3)
(1)0~24 s内一直处于上升阶段,H=×24×64 m="768" m (2分)
(2)8s末发动机关闭,此后探测器只受重力作用,g==
m/s2="4" m/s2(1分)
探测器返回地面过程有得
(2分)
(3)上升阶段加速度:a=8m/s2(1分)由得,
(2分)
本题考查速度时间图像的应用,图像中直线与坐标轴的面积表示位移大小,横轴以上位移为正,横轴以下位移为负,由此可知上升阶段高度,关闭发动机后探测器向上减速直线运动,由图线斜率表示加速度大小,由此可知初速度大小