谷神星一号海射型遥二运载火箭于2024年5月29日16时12分在山东日照成功发射，该发射过程可简化为如图所示的火箭模型升空过程。发动机点火后，火箭模型获得了大小恒为40N、方向竖直向上的推力，2秒后发动机熄火，之后由于惯性达到最大高度。已知火箭模型质量为2kg，在升空过程中受到的空气阻力大小恒为5N，不考虑发射过程中喷出气体对质量的影响，g取
。求火箭模型：
（1）发动机熄火前的加速度大小
及在升空过程中的最大速率
；
（2）上升的最大高度H。
【答案】（1）
，
；（2）
【知识点】牛顿定律与直线运动-简单过程
【详解】（1）根据牛顿第二定律
代入数据，解得
发动机熄火后，火箭在自身重力和空气的阻力作用下，做匀减速直线运动，所以，发动机熄火时，火箭有最大速率，为
（2）发动机熄火，根据牛顿第二定律
解得
加速上升到位移为
减速上升的位移为
所以，火箭上升的最大高度为
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