Question

7．一玩具火箭質量m=0.5kg，從地面以速度v₀=20m/s豎直向上發(fā)射，火箭運動過程中不計空氣阻力和火箭質量的變化．g取10m/s²，求：
（1）火箭發(fā)射時的動能；
（2）火箭所能到達的離地的最大高度；
（3）火箭從發(fā)射到落回地面經歷的時間．

Answer 1

分析 （1）由公式${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$代入數據計算；
（2）由位移和速度關系式就可求出火箭所能到達的離地的最大高度；
（3）根據位移公式和對稱性，就可計算出時間．

解答 解：（1）由公式${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$代入數據得：${E}_{k}=\frac{1}{2}×0.5×2{0}^{2}J=100J$；
 （2）由${h}_{m}=\frac{{v}^{2}}{2g}$得：h_m=20m；
 （3）下降段為自由落體運動，下落時間為：$t'=\sqrt{\frac{2h}{g}}=2s$，
所以火箭從發(fā)射到落回地面經歷的時間為：t=2t'=4s．
答：（1）火箭發(fā)射時的動能為100J；
       （2）火箭所能到達的離地的最大高度是20m；
       （3）火箭從發(fā)射到落回地面經歷的時間是4s．

點評 豎直上拋運動有兩個過程，物體到達最高點后不能靜止，而是向下繼續(xù)運動．