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引 = ma,…………………………………………………………(3分)
移项得:F引 = FN — ma = mg —
mg =
mg ,…………(2分)
即:F引 = =
×
,……………………………………(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引,根据牛顿第二定律得:
FN — F引 = ma,…………………………………………………………(3分)
移项得:F引 = FN — ma = mg —
mg =
mg ,…………(2分)
即:F引 = =
×
,……………………………………(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)