Question

【題目】“世界上第一個想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。他把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風箏，設想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風箏平穩著陸。假設萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)總質量為M，點燃火箭后在極短的時間內，質量為m的熾熱燃氣相對地面以v0的速度豎直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說法中正確的是

A. 火箭的推力來源于空氣對它的反作用力

B. 在燃氣噴出后的瞬間，火箭的速度大小為

C. 噴出燃氣后萬戶及所攜設備能上升的最大高度為

D. 在火箭噴氣過程中，萬戶及所攜設備機械能守恒

Answer 1

【答案】B

【解析】

火箭的推力來源于燃料燃燒時產生的向后噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統，動量守恒，噴出燃氣后萬戶及所攜設備做豎直上拋運動。

A、火箭的推力來源于燃料燃燒時產生的向后噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，故A錯誤；

B、在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統，動量守恒，設火箭的速度大小為v，規定火箭運動方向為正方向，則有，解得火箭的速度大小為，故B正確；

C、噴出燃氣后萬戶及所攜設備做豎直上拋運動，根據運動學公式可得上升的最大高度為，故C錯誤；

D、在火箭噴氣過程中，燃料燃燒時產生的向后噴出的高溫高壓氣體對萬戶及所攜設備做正功，所以萬戶及所攜設備機械能不守恒，故D錯誤；

故選B。