分析 对气体分析由牛顿第二定律可求得气体受到的平均作用力;再对火箭进行分析,由牛顿第二定律可求得火箭上升的平均加速度.
解答 解:设喷出气体的质量为m,速度为v,则m=30×10-3 kg,v=600 m/s,这部分气体在△t=0.3 s内,速度由0变到v,设平均作用力为F,由加速度定义式知气体的加速度为:
a=$\frac{v-0}{△t}$=$\frac{600}{0.3}$=2000m/s2;
由牛顿第二定律知:F+mg=ma
所以气体受到的平均作用力为:F=ma-mg=30×10-3×2000N-30×10-3×10 N≈60 N
根据牛顿第三定律知,小火箭受到的反冲力F'=60 N,方向向上,设其加速度为a',据牛顿第二定律得:
F'-Mg=Ma'
解得:a'=$\frac{F′}{M}$-g=($\frac{60}{2}$-10)=20m/s2;
答:火箭在这段时间内上升的平均加速度为20m/s2;
点评 本题考动量守恒中的反冲原理,要注意明确火箭和气体受到的力为作用力和反作用力;二者大小相等,方向相反.
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A. | 分子的平均动能不变 | B. | 分子的平均动能减少 | ||
C. | 吸收热量 | D. | 放出热量 |
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A. | 负离子会从Q出射 | B. | 负离子也从P出射 | ||
C. | 两离子在磁场中运动时间相等 | D. | 两离子在磁场中运动路程不相等 |
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A. | 使线框以OO′为轴转动 | B. | 使线框以ab边为轴转动 | ||
C. | 使线框以bc边为轴转动 | D. | 使线框向右加速平移 |
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