Question

有一行星探测器，质量为1800 kg，现将探测器从某一行星的表面竖直升空，探测器的发动机推力恒定。发射升空后9s末，发动机因发生故障突然熄火。图是从探测器发射到落回地面全过程的速度图象，已知该行星表面没有大气，若不考虑探测器总质量的变化。

求：（1）该行星表面附近的重力加速度大小；

（2）发动机正常工作时的推力；

（3）探测器落回星球表面时的速度。

Answer 1

a=4即为行星表面的重力加速度。

F= 2N

 v=80 m/s

解析:

（1）由图象可知9～45 s内行星探测器只在行星重力作用下运动。故其运动的加速度a=4即为行星表面的重力加速度。

（2）取探测器研究。在0～9s内，

由牛顿第二定律得

解得F= 2N。

（3）由上升位移与下落位移相等得

解出：v=80 m/s。

图象和图象不能描述曲线运动的规律。因为在图象和图象中，v、x轴上的正、负只能描述同一直线上的两个方面，所以无法描述曲线运动。同时，对匀变速直线运动来说，其轨迹为直线，但其图线却是曲线，因此，在利用图象法处理运动学问题时，千万不要把图象或图象中的直线或曲线误认为是物体运动的轨迹。