图示是某型号全液体燃料火箭发射时,第一级火箭发动机工作时火箭的加速度图象,开始时的加速度曲线比较平滑,在120s的时候,为了把加速度限制在4g内,第一级的推力降至60%,第一级的整个工作时间为200s.由图线可以看出,火箭的初始加速度为15m/s2,且在前50s内,加速度可以看作均匀变化.(1)求t=50s时火箭的速度.(2)如果火箭竖直发射,且将t=10s前火箭的运动看作以初始加速度做匀加速运动,则t=10s火箭离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落,则碎片将经多长时间落地?(取g=10m/s2,结果可用根式表示)

问题描述:

图示是某型号全液体燃料火箭发射时,第一级火箭发动机工作时火箭的加速度图象,开始时的加速度曲线比较平滑,在120s的时候,为了把加速度限制在4g内,第一级的推力降至60%,第一级的整个工作时间为200s.由图线可以看出,火箭的初始加速度为15m/s2,且在前50s内,加速度可以看作均匀变化.

(1)求t=50s时火箭的速度.
(2)如果火箭竖直发射,且将t=10s前火箭的运动看作以初始加速度做匀加速运动,则t=10s火箭离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落,则碎片将经多长时间落地?(取g=10m/s2,结果可用根式表示)

(1)a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,在0-50s内的速度的变化量△v=12(15+20)×50m/s=875m/s.则50s时的速度为875m/s.(2)如果火箭竖直发射,在t=10s前匀加速运动,t=10s时离地面的高度是h=12at2=12×...
答案解析:(1)a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,结合面积求出50s时火箭的速度.
(2)根据位移时间公式求出火箭10s时的高度,根据速度时间公式求出碎片的速度,结合位移公式求出竖直上抛运动的时间.
考试点:A:匀变速直线运动的位移与时间的关系 B:匀变速直线运动的速度与时间的关系
知识点:解决本题的关键知道a-t图线围成的面积表示的含义,以及知道碎片做竖直上抛运动,结合位移公式进行求解,难度不大.