Question

10．在宇航训练程序中，一位60kg的宇航员被绑在一个质量为240kg的火箭运载器内，这个运载器被安全放在一条无摩擦的水平长轨道上，开动火箭发动机 使运载器运动的v-t图象如图所示．设喷射燃料的质量和运载器的质量比较可以忽略．
（1）计算向前的推力多大；
（2）计算施加在运载器上的制动力；
（3）计算运载器沿导轨运行的位移．

Answer 1

分析 （1）（2）根据图象求出加速度，根据牛顿第二定律求出力；
（3）根据速度时间图象的面积为位移大小，直接计算

解答 解：（1）在0-2s内运载器的加速度为：
a₁=$\frac{100}{2}=50m/{s^2}$
根据牛顿第二定律得推力为：：
F₁=ma₁=1.5×10⁴N
（2）在9-13s内运载器加速度大小为：
a₂=$\frac{100}{4}=25m/{s^2}$
根据牛顿第二定律得制动力为：
F₂=ma₂=7.5×10³N
（3）运载器运行的位移为：
S=$\frac{（7+13）×100}{2}=1000m$
答：（1）计算向前的推力为1.5×10⁴N；
（2）计算施加在运载器上的制动力为7.5×10³N；
（3）计算运载器沿导轨运行的位移为1000m．

点评 熟悉速度时间图象的特征，并能熟练应用运动学公式可以解决类似问题．