Question

5．1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質(zhì)量的實驗，這次實驗的目的是要發(fā)展一種技術(shù)，找出測定軌道中人造天體質(zhì)量的方法．實驗時，用雙子星號宇宙飛船m₁去接觸正在軌道上運行的火箭組m₂（后者的發(fā)動機已熄火）．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進器，使飛船和火箭組共同加速（如圖所示）．推進器的平均推力F等于895N，推進器開動時間為7s，測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量m₁=3400kg．求：
（1）飛船與火箭組的加速度a的大小；
（2）火箭組的質(zhì)量m₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)加速度的定義式求出加速度的大小；
（2）再通過對整體分析，運用牛頓第二定律求出加速度與力的表達式，從而求出火箭組的質(zhì)量．

解答 解：（1）已知速度的變化與時間，則整體運動的加速度為：a=$\frac{△v}{△t}=\frac{0.91}{7}=0.13m/{s}^{2}$
（2）根據(jù)牛頓第二定律得：a=$\frac{F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$    
則有：${m}_{2}=\frac{F}{a}-{m}_{1}=\frac{895}{0.13}-3400=3484.6$kg．
答：（1）飛船與火箭組的加速度a的大小是0.13m/s²；
（2）火箭組的質(zhì)量m₂為3484.6 kg．

點評 該題給出了許多的信息，所以解決本題的關(guān)鍵是把握有用的信息，然后對整體分析，運用牛頓第二定律和運動學公式進行求解．