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试卷云
中国航天日到来之际，某校兴趣小组设计制作了一支“水火箭”来模拟火箭升空的过程。已知该水火箭装水后的总质量为1kg，在极短时间内，箭体内0.4kg的水被快速地竖直向下喷出，使火箭获得一个向上的速度后离开发射装置升空。在某次调试过程中，发现该水火箭能上升到80m的高度，若不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)水火箭从发射到上升至最高点的过程中所受重力的冲量；
(2)水火箭发射时喷出的水的速度大小；
(3)若将该水火箭改为2级水火箭（即火箭中的水平均分为2次喷射），每次喷出的水相对火箭该次喷水前的速度相同，大小为（2）问中速度大小，这样的火箭连续两次喷水后的速度为多少？
【答案】(1)24kg•m/s
(2)60m/s
(3)35m/s
【知识点】竖直上抛运动的高度、速度与时间的计算、求恒力的冲量、火箭的原理
【详解】（1）依题意，水火箭做竖直上抛运动，采用逆向思维，可得
解得
根据
解得
方向竖直向下。
（2）根据
解得
依题意，火箭喷水过程，系统动量守恒，可得
解得
v=60m/s
（3）第一次喷水，根据动量守恒定律
解得
第二次喷水，根据动量守恒定律
解得
