Question

某校一課外活動小組自制一枚火箭，設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動．火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過4 s到達(dá)離地面40 m高處時燃料恰好用完，若不計(jì)空氣阻力，取g="10" m/s²，求：
(1)燃料恰好用完時火箭的速度；
(2)火箭上升離地面的最大高度；
(3)火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間．

Answer 1

(1)  20m/s  (2)   60m  (3)

解析試題分析：(1)燃料用完前火箭做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)燃料恰好用完時火箭的速度為v，
由
可得
(2)火箭燃料耗盡后能夠繼續(xù)上升的高度為
則
故火箭離地的最大高度：
(3)殘骸落回地面過程的過程是自由落體運(yùn)動，設(shè)下落的時間為，
則
解得
設(shè)火箭燃料耗盡后能夠繼續(xù)上升的時間為，
則
所以總時間
考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動規(guī)律
點(diǎn)評：注意火箭推力消失后，由于慣性，繼續(xù)上升，做上拋運(yùn)動，根據(jù)速度位移公式求解繼續(xù)上升的高度，最后得到總高度；燃料用完后火箭做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)速度時間公式求出繼續(xù)上升的時間，殘骸落回地面過程的過程是自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移時間公式求出下落時間，總時間等于上升的總時間加上下落的時間。