Question

15．神舟九号于2012年6月16日18时37分在酒泉卫星发射场，通过长征二F遥九火箭发射升空，与在轨运行的天宫一号目标飞行器进行载人交会对接．从发射“神舟九号”的电视直播报道中得知，火箭（连同上端的飞船）总高度约为60m，发射塔高度约为100m．小余同学在观看电视时，记下发射前火箭上端的位置A如图所示，利用手表测出火箭从开始发射到下端通过A点时用时约为4s．假设火箭离开发射塔前做初速度为零的匀加速直线运动．请你根据上述已知条件，尝试求解：
（1）火箭在离开发射塔之前的加速度a的大小
（2）火箭下端通过A点时速度V的大小．

Answer 1

分析 （1）火箭发射过程当作匀加速直线运动，由位移公式求解加速度．
（2）由速度时间公式v=at求解火箭下端通过A点时速度v的大小．

解答 解：对火箭从开始发射到下端通过A点过程分析，根据题设信息，由匀变速直线运动规律可得：
（1）由$x=\frac{1}{2}a{t^2}$
则 $a=\frac{2x}{t^2}$
代入数据得：a=7.5m/s²
（2）由v=at，并将t=4s和a=7.5m/s²代入得：v=30m/s
答：（1）火箭在离开发射塔之前的加速度a的大小是7.5m/s²．
（2）火箭下端通过A点时速度V的大小是30m/s．

点评 该题属于牛顿第二定律的一般应用，属于已知物体的受力求运动的类型，加速度的解答是关键．