Question

航天飞机是可重复使用的载人航天飞行器．美国研制的航天飞机起飞时的总质量m=2.0×10⁶kg，两个固体助推器与轨道器的三台主发动机一起点火，总推力F=3.0×10⁷N．经过两分钟后，两个固体助推器同时关机并与航天器分离，然后靠降落伞落在大西洋海面上，由回收船回收，重新充填推进剂后供下次使用．为了计算方便，作如下简化处理：航天飞机起飞后竖直向上运动，开始运动的l2s内总质量不变，受到的空气阻力不计，取g=10m/s²，试求航天飞机12s末：
（1）速度的大小；
（2）离地面的高度．

Answer 1

解：（1）根据题意和牛顿第二定律，航天飞机开始运动的12s内做匀加速直线运动，设其加速度的大小为a，
则F-mg=ma
代入数据解得：a=5m/s²
12s末速度的大小v=at
代入数据解得：v=60m/s
（2）离地面的高度h=at²
代入数据解得：h=360m
答：（1）速度的大小为60m/s；
（2）离地面的高度为360m．
分析：（1）根据题意和牛顿第二定律求出加速度，根据速度时间公式求解速度；
（2）根据位移时间公式求解公式．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题．