Question

航天飛機(jī)是可重復(fù)使用的載人航天飛行器．美國(guó)研制的航天飛機(jī)起飛時(shí)的總質(zhì)量m=2.0×10⁶kg，兩個(gè)固體助推器與軌道器的三臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)一起點(diǎn)火，總推力F=3.0×10⁷N．經(jīng)過(guò)兩分鐘后，兩個(gè)固體助推器同時(shí)關(guān)機(jī)并與航天器分離，然后靠降落傘落在大西洋海面上，由回收船回收，重新充填推進(jìn)劑后供下次使用．為了計(jì)算方便，作如下簡(jiǎn)化處理：航天飛機(jī)起飛后豎直向上運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的l2s內(nèi)總質(zhì)量不變，受到的空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s²，試求航天飛機(jī)12s末：
（1）速度的大��；
（2）離地面的高度．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意和牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)速度時(shí)間公式求解速度；
（2）根據(jù)位移時(shí)間公式求解公式．

解答：解：（1）根據(jù)題意和牛頓第二定律，航天飛機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的12s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度的大小為a，
則F-mg=ma
代入數(shù)據(jù)解得：a=5m/s²
12s末速度的大小v=at
代入數(shù)據(jù)解得：v=60m/s
（2）離地面的高度h=

1

2

at²
代入數(shù)據(jù)解得：h=360m
答：（1）速度的大小為60m/s；
（2）離地面的高度為360m．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．