質(zhì)量為4 t的火箭，其噴出氣體對地的速度為500 m/s,則：

（1）它至少每秒噴出質(zhì)量為多少的氣體，才能開始上升？

（2）如果要以2 m/s2的加速度上升，則每秒可噴出多少氣體？

（3）火箭上升后，由于繼續(xù)噴氣，火箭質(zhì)量將逐漸變小，如果噴氣對地速度保持不變，要維持不變的上升加速度，則每秒噴出的氣體的質(zhì)量應(yīng)如何變化？取g=10 m/s2.

（1）78.4 kg  （2）93.8 kg  （3）減小


解析:

(1)當(dāng)噴出的氣體對火箭的平均沖力大于重力時(shí)，火箭才能開始上升.由F= >(M-m)g,t=1 s,得m>+g=78.4 kg.

(2)設(shè)a=2 m/s2時(shí)，每秒噴出氣體的質(zhì)量為m′,則由牛頓運(yùn)動定律得，-(M-m′)g=(M-m′)a,t=1 s,求出m′==93.8 kg.

(3)由-(M′-m′)g=(M′-m′)a分析知，火箭上升過程中，總質(zhì)量M′在不斷減小，（M′-m′）不斷減小，a=-g=-g,要使a 保持不變，只有使每秒噴出氣體的質(zhì)量m′減小.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
 

A．當(dāng)氣體被壓縮時(shí)，分子間距離變小，表現(xiàn)為斥力，所以必需用力才能壓縮
B．液晶并不是晶體，但具有晶體一樣的光學(xué)各向異性
C．迅速壓縮氣體時(shí)，氣體溫度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d=
VS

（2）（4分）已知鐵的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為N0．試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個(gè)數(shù)為
 
．
（3）如圖甲所示，筒形絕熱氣缸平放在水平面上，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為S，質(zhì)量為m，外界大氣壓強(qiáng)恒為P0．活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣缸內(nèi)有一個(gè)電阻絲可以給氣體加熱．現(xiàn)把氣缸立起來，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)活塞下降距離為h，則立起后氣缸內(nèi)氣體分子勢能
 
（填“變大”、“變小”或“不變”）；當(dāng)電阻絲通電后產(chǎn)生的熱量為Q時(shí)，活塞剛好回到原來的位置處于平衡，則在此過程中，氣體內(nèi)能增加了
 
．（用題中已知物理量符號表示）
B．（模塊3-4）
（1）下列說法正確的是：
 

A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光與紅光不會發(fā)生干涉現(xiàn)象
C．X射線的比紫外線更容易發(fā)生干涉現(xiàn)象
D．地面上的人發(fā)現(xiàn)，坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了，而火箭里的人發(fā)現(xiàn)地面上的人新陳代謝也變慢了．
（2）（4分）有一束復(fù)色光中含有兩種單色光，在真空中a光的波長大于b光的波長．若讓此復(fù)色光通過半圓形玻璃磚，經(jīng)過圓心O射向空氣，則下列四個(gè)光路圖中符合實(shí)際情況的有：
 

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（3）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時(shí)刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請回答下列問題：
①從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過
 
s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；
②寫出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動方程：
 
．
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C．（模塊3-5）（1）下列說法正確的有
 

A．單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，光子的能量不變
B．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，從而揭示出原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C．當(dāng)氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時(shí)，氫原子一定吸收能量，電子的動能增大
D．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，入射光強(qiáng)度越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子初動能就越大
（2）先完成下列核反應(yīng)方程，再回答題．1327Al+24He→1430Si+01n+
 
；
該核反應(yīng)所屬核反應(yīng)類型是
 

A．衰變            B．人工轉(zhuǎn)變            C．裂變
（3）光滑水平面上一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的靜止小球B發(fā)生正碰，碰后小球A的速度大小變?yōu)?m/s，與原來速度方向相反，則在碰撞過程中，小球A的動量變化大小為
 
kg?m/s，碰后小球B的速度大小為
 
m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為4 t的火箭，其噴出氣體對地的速度為500 m/s,則

（1）它至少每秒噴出質(zhì)量為多少的氣體，才能開始上升？

（2）如果要以2 m/s2的加速度上升，則每秒可噴出多少氣體？

（3）火箭上升后，由于繼續(xù)噴氣，火箭質(zhì)量將逐漸變小，如果噴氣對地速度保持不變，要維持不變的上升加速度，則每秒噴出的氣體的質(zhì)量應(yīng)如何變化？取g=10 m/s2.

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科目：高中物理 來源： 題型：

2003年10月15日，我們成功發(fā)射了第一艘載人宇宙飛船“神舟”五號，火箭全長58.3 m，起飛質(zhì)量479.8 t，火箭點(diǎn)火升空，飛船進(jìn)入預(yù)定軌道.“神舟”五號環(huán)繞地球飛行14圈約用時(shí)間21 h.飛船點(diǎn)火豎直升空時(shí)，航天員感覺“超重感比較強(qiáng)”，儀器顯示他對座艙的最大壓力為他體重的5倍.飛船進(jìn)入軌道后，宇航員還多次在艙內(nèi)飄浮起來.假設(shè)飛船運(yùn)行的軌道是圓形軌道，地球半徑R取6.4×103 km，地面重力加速度g取10 m/s2.

（1）試分析航天員在艙內(nèi)“漂浮起來”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因；

（2）估算飛船運(yùn)行軌道距地面的高度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

2003年10月15日我國成功地發(fā)射了“神舟”五號載人飛船，9時(shí)9分50秒準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，此前飛船已與火箭分離，飛船質(zhì)量為7 760 kg，軌道傾角為42.4°，近地點(diǎn)高度200 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度350 km，15時(shí)57分飛船變軌成功，變軌后進(jìn)入343 km的圓軌道，運(yùn)行14圈.又于16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古主著陸場成功著陸，實(shí)際著陸點(diǎn)與理論著陸點(diǎn)只相差4.8 km，返回艙完好無損，宇航員楊利偉自主出艙.

（1）飛船返回時(shí)，在接近大氣層的過程中，返回艙與飛船最終分離.返回艙質(zhì)量為3 t，返回艙著陸，是由三把傘“接力”完成的.先由返回艙放出一把引導(dǎo)傘，引導(dǎo)傘工作16 s后，返回艙的下降速度由180 m/s減至80 m/s.假設(shè)這段運(yùn)動是垂直地面下降的，且已接近地面，試求這段運(yùn)動的加速度和引導(dǎo)傘對返回艙的拉力大小.

（2）已知萬有引力做功與路徑無關(guān)，所以可以引進(jìn)引力勢能，若取無窮遠(yuǎn)為引力勢能零點(diǎn)，則引力勢能的計(jì)算公式為Ep=-，式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，r為物體與地心的距離，又已知飛船在沿橢圓軌道運(yùn)行的過程中經(jīng)過近地點(diǎn)時(shí)速度大小為7.835×103 m/s，試求飛船經(jīng)過近地點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能以及經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度大小.已知G=6.67×10-11 N·m2/kg2，M=6×1024 kg，地球半徑R=6.4×106 m.

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