将一支小火箭沿竖直方向向上发射.最初0.3 s内喷出的气体的质量为30×10-3 kg.气体喷出的速度为600 m/s.若喷气后火箭的质量为2 kg.火箭在这段时间内上升的平均加速度为多少?(g取10 m/s2) 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

将一支小火箭沿竖直方向向上发射，最初0.3 s内喷出的气体的质量为30×10^-3 kg，气体喷出的速度为600 m/s，若喷气后火箭的质量为2 kg，火箭在这段时间内上升的平均加速度为多少？（g取10 m/s²）

解：设喷出气体的质量为m，速度为v，则m=30×10^-3 kg，v=600 m/s，这部分气体在△t=0.3 s内，速度由0变到v，设平均作用力为F
由加速度定义式知气体的加速度

由牛顿第二定律知F+mg=ma
所以气体受到的平均作用力F=ma-mg=30×10^-3×2000N-30×10^-3×10 N≈60 N
根据牛顿第三定律知，小火箭受到的反冲力F'=60 N，方向向上
设其加速度为a'，据牛顿第二定律得F'-Mg=Ma'
所以

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(1)离开弹簧后，木箱沿轨道上滑的过程中的加速度大小；
(2)满足设计要求的木箱质量。