Question

20．9月20日凌晨，新一代長征6號(hào)運(yùn)載火箭一次運(yùn)送了20顆衛(wèi)星進(jìn)入太空，它是中國研制的新一代無毒燃料運(yùn)載火箭．如圖所示，火箭起飛質(zhì)量為103t，火箭助推器在發(fā)射160s后與芯級(jí)分離，此時(shí)高度約為80km，則火箭從升空至芯級(jí)分離前克服重力做功的功率為5.15×10⁸W，該火箭采用“液氧煤油”作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，若不計(jì)能量損失，在芯級(jí)分離前要消耗1791kg的“液氧煤油”（答案保留整數(shù)，q_煤油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）利用重力公式先求出重力，再利用W=Gh求出克服重力所做的功，結(jié)合P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（2）利用Q=mq求出消耗的液氧煤油質(zhì)量．

解答 解：火箭的重力為：
G=mg=103000kg×10N/kg=1.03×106N
克服重力所做的功為：
W=Gh=1.03×10⁶N×80000m=8.24×10¹⁰J
功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{8.24×1{0}^{10}J}{160s}$=5.15×10⁸W；
由于不考慮能量損失，Q=W=mq
則m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{W}{q}$=$\frac{8.24×1{0}^{10}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈1791kg．
故答案為：5.15×10⁸；1791．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于重力、功、功率以及物質(zhì)放熱公式的理解和掌握，熟悉公式是解題關(guān)鍵．