问题 计算题

某校课外活动小组自制一枚土火箭,火箭质量为3kg。点火后火箭始终垂直于地面向上运动,开始一段时间可视为做匀加速运动。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大小;

(2)火箭上升离地面的最大高度;

(3)火箭上升时受到的最大推力。

答案

解:(1)设燃料燃烧结束时火箭的速度为v,根据运动学公式

     ①

      ②

(或联立求解)

(2)火箭能够继续上升的高度      ③

火箭离地的最大高度     ④

(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  

     ⑤

      ⑥

     ⑦

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