问题 计算题

在火箭内的平台上放有测试仪器,火箭从地面启动后,以加速度g/2竖直加速上升,升到某一高度时,测试仪对平台的压力为启动前压力的17/18,已知地球半径R = 6.4×106 m。求火箭此时离地面的高度为多少?

答案

FN — F = ma,…………………………………………………………(3分)

移项得:F = FN — ma = mg — mg  =  mg ,…………(2分)

即:F = = ×,……………………………………(2分)

移项整理得:( = ,∴得: =

即:r =R=" R+" h,……………………………………………………(2分)

所以火箭离地面的高度为:

h = R — R = R =× 6.4×106 = 3.2×106(m)。………………………(2分)

设火箭启动前测试仪对平台的压力为mg,则当火箭在离地面高度为h时,轨道半径为r = R+h,测试仪对平台的压力为17mg/18,测试仪在上升运动过程中受到台面向上的压力FN和地球向下的万有引力F,根据牛顿第二定律得:

FN — F = ma,…………………………………………………………(3分)

移项得:F = FN — ma = mg — mg  =  mg ,…………(2分)

即:F = = ×,……………………………………(2分)

移项整理得:( = ,∴得: =

即:r =R=" R+" h,……………………………………………………(2分)

所以火箭离地面的高度为:

h = R — R = R =× 6.4×106 = 3.2×106(m)。………………………(2分)

单项选择题
判断题