Question

2008年9月25日，神舟七號飛船運用我國自行研制的長征系列火箭發射成功，28日成功著陸．經查資料：火箭和飛船總質量約44t；點火后第12s末，火箭開始向東稍偏南的方向實施程序拐彎，此時火箭距地面高度為211m．

根據以上信息，問：
（1）火箭起飛過程，飛船中的宇航員是處于超重還是失重狀態？
（2）假設這12s內火箭做勻加速直線運動，不計空氣阻力，則火箭起飛的推進力約為多大？（取g=10m/s²，結果保留兩位有效數字）

Answer 1

解：（1）勻加速直線運動階段，加速度方向向上，所以宇航員處于超重狀態．                                      
（2）火箭起飛過程看作初速度為零的勻加速直線運動，則
h=at²                                    
得    a==2.9m/s²                             
由牛頓第二定律
F-Mg=Ma        
得   F=M（a+g）=5.7×10⁵N                       
答：（1）宇航員處于超重狀態．
（2）火箭起飛的推進力約為5.7×10⁵N．
分析：（1）根據飛船加速度的方向判斷宇航員處于超重還是失重．
（2）根據勻變速直線運動的位移時間公式求出加速度的大小，根據牛頓第二定律求出推進力的大小．
點評：解決本題的關鍵掌握判斷超失重的方法，以及能夠靈活運用運動學公式和牛頓第二定律進行求解．