Question

在2007年10月24日18时，我国在四川省西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入预定轨道．如图所示，是某监测系统每隔2s拍摄到的关于火箭刚离开地面时作直线运动的一张照片，如果火箭的总长度为42m，质量为190t，“嫦娥一号”卫星的质量为2400kg，受到的阻力为1.2×10⁶N，那么，火箭在从A位置到B位置的位置的过程中，（1）火箭的平均速度是多少？（2）刚离开地面时，火箭和卫星受到向下力的合力为多少？（不计火箭质量变化）

Answer 1

分析：（1）知道火箭的总长度、照片上火箭长度、照片上火箭上升距离，火箭的总长度和照片上火箭长度的比值等于火箭实际上升距离和照片上上升距离的比值，可求火箭实际上升距离；又知道上升时间，利用速度公式求上升平均速度；
（2）知道火箭和卫星的质量，利用重力公式求火箭重和卫星重，火箭和卫星受到向下力的合力等于火箭重、卫星重、阻力之和．

解答：解：
（1）由题知，火箭的实际长度为42m，照片上长度为2cm、照片上火箭上升距离为4cm，则42m：2cm=s：4cm，所以火箭实际上升距离s=84m，
v=

S

t

=

84m

2s

=42m/s；
（2）火箭重：
G_火=m_火g=190×10³kg×10N/kg=1.9×10⁶N，
卫星重：
G_星=m_星g=2400kg×10N/kg=24000N
F_合=G_火+G_星+f=1.9×10⁶N+24000N+1.2×10⁶N=3.124×10⁶N．
答：（1）火箭的平均速度是42m/s；
（2）刚离开地面时，火箭和卫星受到向下力的合力为3.124×10⁶N．

点评：本题考查了学生对速度公式、同一直线上力的合成的掌握和运用，从图中读出的为张片上的上升距离，还要根据火箭和照片上的比例关系求出火箭实际上升的距离，这是本题的关键．