Question

【題目】一空間探測(cè)器從某一星球表面垂直升空，假設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量恒為，發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)力為恒力，探測(cè)器升空過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)突然關(guān)閉，如圖所示的圖線表示速度隨時(shí)間的變化情況.

（1）升空后、、，探測(cè)器做什么運(yùn)動(dòng)？

（2）求探測(cè)器在該行星表面達(dá)到的最大高度；

（3）計(jì)算該行星表面的重力加速度；

（4）假設(shè)行星表面沒(méi)有空氣，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)力；

（5）題中對(duì)圖線做了哪些理想化處理？真實(shí)情況下的圖線應(yīng)該是什么樣子？

Answer 1

【答案】（1）豎直方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，末的速度， 繼續(xù)向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，升到最高點(diǎn)，豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，末的速度大小是，此時(shí)回到原升空點(diǎn) （2） （3） （4） （5）質(zhì)量減小，加速度逐漸增加，加速度不變

【解析】

(1)由圖像可知，豎直方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，末的速度， 繼續(xù)向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，升到最高點(diǎn)，豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，末的速度大小是，此時(shí)回到原升空點(diǎn)。

(2)v-t圖像的面積表示位移，從圖中可以看出，24s時(shí)，位移最大，此時(shí)位移為

(3)9s后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，則

(4)對(duì)0~9s的過(guò)程中運(yùn)用牛頓第二定律，有

解得

(5)由于探測(cè)器在制動(dòng)階段，消耗燃料，質(zhì)量在不斷減小，所以在加速度逐漸增加，而加速度不變。