某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，燃料

题文

某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，燃料用完后的运动认为是只受重力的竖直上抛下落运动，取g＝10 m/s²，求：
(1)燃料恰好用完时火箭的速度；（3分）
(2)火箭上升离地面的最大高度；（3分）
(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间．（4分）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）20m/s  (2)60m   (3)

或3.46s

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解析

整个运动过程是先向上匀加速，再匀减速到最高点速度为零，然后自由落体到地面。
(1)燃料用完以前火箭向上做初速度为零的匀加速直线运动，
由

可得


所以


（2）加速阶段加速度为重力加速度，
设向上为正方向


由

可得


总高度


（3）减速上升阶段的时间


自由下落阶段由

得


所以，火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间



点评：中等难度。竖直上抛运动是匀变速直线运动，匀变速直线运动的所有推论都适用。

考点

据考高分专家说，试题“某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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