(2003?南京模擬)某校課外活動(dòng)小組,自制一枚土火箭,設(shè)火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)時(shí),始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng).火箭點(diǎn)火后經(jīng)過(guò)4s到達(dá)離地面40m高處燃料恰好用完.若空氣阻力忽略不計(jì),g取10m/s2.求:
(1)火箭的平均推力與重力的比值是多大?
(2)火箭能到達(dá)的離地面的最大高度是多大?
(3)燃料燃燒結(jié)束后,火箭還能飛行多長(zhǎng)時(shí)間?
分析:(1)根據(jù)平均速度的公式求出燃料燃盡時(shí)火箭的速度,根據(jù)動(dòng)能定理列出火箭從開(kāi)始到燃料燃盡時(shí)的表達(dá)式,得出火箭的平均推力與重力的比值.
(2)燃料燃盡后火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度時(shí)間公式和速度位移公式分別求出上升的時(shí)間和上升的高度,從而得出火箭離地面的最大高度.
(3)火箭到達(dá)最大高度后做自由落體運(yùn)動(dòng),求出自由下落的時(shí)間,從而得出上升和下降的時(shí)間,即燃料燃燒結(jié)束后,火箭還能飛行的時(shí)間.
解答:解:(1)設(shè)燃料燃燒結(jié)束時(shí)火箭的速度為v,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能定理有
h=
v
2
t

Fh-mgh=
1
2
mv2

 可求得v=
2h
t
=
2×40
4
=20m/s

由上面的式子可推得
F
mg
=
v2
2gh
+1=
3
2

(2)火箭能夠繼續(xù)上升的時(shí)間t1=
v
g
=
20
10
=2s

火箭能夠繼續(xù)上升的高度h1=
v2
2g
=
400
20
m=20m

火箭離地的最大高度H=h+h1=60m
(3)火箭由最高點(diǎn)落至地面的時(shí)間t2=
2H
g
=
2×60
10
s=2
3
s

燃料燃燒結(jié)束后,火箭飛行的時(shí)間t=t1+t2=2+2
3
≈5.46s

答:(1)火箭的平均推力與重力的比值是
3
2

(2)火箭能到達(dá)的離地面的最大高度是60m.
(3)燃料燃燒結(jié)束后,火箭還能飛行5.46s.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵理清火箭的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,結(jié)合動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2003?南京模擬)某同學(xué)用圖1所示裝置測(cè)定重力加速度時(shí),
(1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為
交流220V
交流220V

(2)打出的紙帶如圖2所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的
端應(yīng)和重物相連接(選填“甲”或“乙”)
(3)紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn),由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為
9.4
9.4
m/s2
(4)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋(gè)原因
電火花計(jì)時(shí)器夾歪了;紙帶與石墨紙之間有摩擦
電火花計(jì)時(shí)器夾歪了;紙帶與石墨紙之間有摩擦

(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的相對(duì)誤差為
4.1%
4.1%
.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2003?南京模擬)如圖,長(zhǎng)L1、寬L2的矩形線圈電阻為R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣,
線圈平面與磁感線垂直.將線圈以速度v向右勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中,求:
(1)拉力大小F;
(2)線圈中產(chǎn)生的熱量Q;
(3)通過(guò)線圈某一截面的電荷量q.

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