题目
一宇宙空间探测器从某一星球的表面竖直升空,假设探测器的质量恒为1.0×103kg,火箭发动机(该探测器中的火箭)的推力为恒力,宇宙探测器升空到某一高度时,关闭火箭发动机,如图表示其速度随时间的关系图线。(不计探测器周围的气体阻力)(1)求火箭发动机的推力。(2)求发动机消耗的能量。
答案: (1)加速上升过程,由图象有 a==10(s2)……………………………………①由图象知,该星球重力加速度g/==5(m/s2)…………………………………②由牛顿二定律,有F-mg/=ma ………………………………………………………………………………③由①-③解得F=1.5×104N ………………………………………………………………………………④(2)由图象知,探测器上升的最大高度为:h==960m ……………………………………………………………………………………⑤根据功能关系,有E=mg/h …………………………………………………………………………………⑥由②⑤⑥解得E=4.8×106J ……………………………………………………………………………⑦评分标准:①-⑥每式2分;⑦式3分。