Question

某校课外活动小组，自制一枚“火箭”，火箭在地面时的质量为3kg．设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为作匀加速运动，经过4s到达离地面40m高处燃料恰好用完．若空气阻力忽略不计，g取10m/s²．求：
（1）燃料恰好用完时火箭的速度为多大？
（2）火箭上升离地面的最大高度是多大？

Answer

（1）根据平均速度公式列式求解；
（2）火箭推力消失后，由于惯性继续上升做上抛运动，根据速度位移速度关系式求解继续上升的高度，最后得到总高度．
【解析】
（1）设燃料恰好耗尽时火箭的速度为v，由于火箭点火后可认为作匀加速运动，根据平均速度公式列式：h=t
解得：v==20m/s
（2）火箭能够继续上升做匀减速直线运动，加速度大小为g，由位移时间关系式得：02-v2=-2gx
解得：x=20m
即火箭能够继续上升的高度20m
火箭离地的最大高度：H=x+h=20+40=60m
答：（1）燃料恰好用完时火箭的速度为20m/s（2）火箭上升离地面的最大高度是60m