Question

2003年10月16日我國成功地發射了載人宇宙飛船，標志著我國的運載火箭技術已跨入世界先進行列，成為第三個實現“飛天”夢想的國家．在某一次火箭發射實驗中，若該火箭（連同裝載物）的質量M=3.00×10⁵kg，啟動后獲得的推動力恒為F=4.50×10⁶N，火箭發射塔高H=125m，不計火箭質量的變化和空氣阻力，取g=10m/s²）．
求：
（1）該火箭啟動后獲得的加速度．
（2）該火箭從啟動到脫離發射塔所需要的時間．

Answer 1

分析：（1）火箭啟動后受到向上的推動力F和向下的重力Mg，根據牛頓第二定律求加速度．
（2）該火箭從啟動到脫離發射塔做勻加速直線運動，由運動學公式求時間．

解答：解：（1）根據牛頓第二定律有：
 F-mg=ma
故a=

4.50×106-3.00×105×10

3.00×105

m/s2=5.0m/s²
（2）設火箭在發射塔上運動的時間為t，則：
  H=

1

2

at2
故  t=

2H a

=

2×125 5.0

s=7.1s
答：
（1）該火箭啟動后獲得的加速度為5.0m/s²．
（2）該火箭從啟動到脫離發射塔所需要的時間為7.1s．

點評：本題是屬于知道受力情況，確定運動情況的動力學問題，關鍵是根據牛頓第二定律求加速度．