“冷发射”是一种借助辅助动力把火箭从发射筒内弹射出去的发射方式。某同学利用“冷发射”原理自制一火箭发射装置,该装置由发射仓、火箭两部分组成,质量均为m,解除锁定装置后,发射舱内的高压气体可以将火箭竖直向上推出。为了让火箭上升更高,该同学将发射装置在地面位置以2gh0的初速度竖直上抛,上抛过程中保持火箭竖直,如图所示。上抛到最高点再发射,火箭继续上升h1达到最大高度。设发射过程(即从装置解除锁定到火箭离开发射仓)时间极短,火箭发射后上升高度远大于发射仓的长度,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)求发射过程中系统机械能的增加量ΔE;
(2)若上抛到距地面高度为Δh(0<Δh<h0)时发射(假设发射过程发射仓和地面不接触,发射过程中系统机械能增加量仍和(1)中相同),求火箭上升距离地面的最大高度H;并比较这种发射方式上升的最大高度H与前一种发射方式上升的最大高度(h0+h1)的大小关系。
2
g
h
0
【答案】(1)发射过程中系统机械能的增加量为2mgh1;
(2)火箭上升距离地面的最大高度为h0+h1+2,这种发射方式上升的最大高度H比前一种发射方式上升的最大高度大。
(2)火箭上升距离地面的最大高度为h0+h1+2
(
h
0
-
Δ
h
)
h
1
【解答】
【点评】
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