Question

某校一課外活動小組自制一枚火箭，設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運動．火箭點火后可認為做勻加速直線運動，經(jīng)過4 s到達離地面40 m高處時燃料恰好用完，燃料用完后的運動認為是只受重力的豎直上拋下落運動，取g＝10 m/s²，求：
(1)燃料恰好用完時火箭的速度；（3分）
(2)火箭上升離地面的最大高度；（3分）
(3)火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間．（4分）

Answer 1

（1）20m/s  (2)60m   (3) 或3.46s

試題分析：整個運動過程是先向上勻加速，再勻減速到最高點速度為零，然后自由落體到地面。
(1)燃料用完以前火箭向上做初速度為零的勻加速直線運動，
由可得
所以
（2）加速階段加速度為重力加速度，
設(shè)向上為正方向
由可得
總高度
（3）減速上升階段的時間
自由下落階段由得
所以，火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間

點評：中等難度。豎直上拋運動是勻變速直線運動，勻變速直線運動的所有推論都適用。