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试卷云
在学校科技节上，物理老师在空旷的操场竖直向上发射一枚总质量为2kg的火箭模型。如图所示，在t=0时刻发动机点火，为火箭提供了竖直向上、大小恒为45N的推力，随后经过3s，发动机熄火，在达到最大高度后，火箭打开顶部的降落伞，在降落伞作用下向下做匀加速运动，到达地面时的速度大小为9m/s。已知火箭箭体在运动的过程中，受到的空气阻力大小恒为5N，重力加速度g取10m/s2，不考虑火箭发射过程中喷出的气体对火箭质量的影响，火箭在运动的过程中可视为质点。
（1）求发动机熄火时，火箭的速度大小；
（2）求火箭上升的最大高度；
（3）若把降落伞提供的阻力视为恒定不变，求其大小。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【知识点】牛顿定律与直线运动-复杂过程
【详解】（1）火箭向上做匀加速运动时，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
发动机熄火时，火箭的速度大小为
（2）火箭匀加速阶段上升的高度为
发动机熄火后，根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
发动机熄火后，火箭继续上升的高度为
则火箭上升的最大高度为
（3）火箭在降落伞作用下向下做匀加速运动，根据运动学公式可得
解得加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得降落伞提供的阻力大小为
