Question

8分）空間探測器從某一星球表面豎直升空，已知探測器質(zhì)量為500kg（設為恒量），發(fā)動機推力為恒力，探測器升空后發(fā)動機因故障而突然關閉，如圖所示為探測器從升空到落回星球表面的速度-時間圖象，則由圖象可判斷該探測器在星球表面所能達到的最大高度是多少？發(fā)動機工作時的推力又為多大？

 

Answer 1

（8分）

       解析：由圖象可知，探測器在=8s時具有最大瞬時速度，在=24s時才達到最大高度，且其最大高度為圖象中的面積，即m=480m。                                                        （2分）

       探測器在8s內(nèi)在推力和星球重力的作用下加速上升，在8s后只在星球重力的作用下減速上升和加速下降。由圖象，第一階段加速度m/s²=5m/s²                                      （1分）

       第二、三階段加速度 m/s²=m/s²                                                 （1分）

       由牛頓第二定律，第一階段：                                                       （1分）

       第二、三階段：                                                                               （1分）

       聯(lián)立兩式解得 =3750N                                                                   （2分）