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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·广东开学考)
“冷发射”是一种借助辅助动力把火箭从发射筒内弹射出去,在火箭到达一定高度时再点燃火箭主发动机的发射方式。如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,当火箭速度接近零时再点火,推动器使得火箭高速飞向目标。设火箭在发射仓内受到高压气体的推力作用方向竖直向上,且推力大小不断减小,火箭的质量为m,火箭的迎风面积为S,空气密度为ρ,重力加速度为g。(空气阻力的公式
,其中C为空气阻力系数,ρ为空气密度,S为物体迎风面积,v为物体与空气的相对运动速度)
(1) 请定性分析“冷发射”阶段(即发动机点火前)火箭的加速度方向及速度的变化情况并说明原因;
(2) 若火箭发动机点火前,获得的最大速度为
,则此时高压气体给火箭的推力为多大。
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