Question

我國(guó)“神舟”六號(hào)飛船于2005年10月12日在酒泉航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，若長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭和飛船起飛時(shí)的總質(zhì)量為l.0×10⁵kg，火箭起飛推力3.0×10⁶N，運(yùn)載火箭發(fā)射塔高160m．假如運(yùn)載火箭起飛時(shí)推力不變，忽略空氣阻力和火箭質(zhì)量的變化．求：
（1）火箭獲得的加速度多大？
（2）火箭經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間飛離發(fā)射塔？
（3）這段時(shí)間內(nèi)飛船中質(zhì)量為65kg的宇航員對(duì)坐椅的壓力多大？（g=10m/s²）．

Answer 1

分析：（1）以運(yùn)載火箭和飛船整體為研究對(duì)象，它們所受的合力F_合=F-G，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；
（2）根據(jù)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的位移公式，可求得運(yùn)載火箭飛離發(fā)射塔的時(shí)間；
（3）加速上升是超重，故壓力比重力大ma．

解答：解：（l）以運(yùn)載火箭和飛船整體為研究對(duì)象，它們所受的合力
F_合=F-G
根據(jù)牛頓第二定律，起飛時(shí)的加速度a=

F-Mg

M

=

F

M

-g=

3×106

105

-10=20m/s²
（2）運(yùn)載火箭飛離發(fā)射塔的時(shí)間t=

2S a

=

2×160 20

s=4.0s
（3）加速上升是超重，故壓力比重力大ma，為F=mg+ma=65×10+65×20=1950N
答：（l）火箭獲得的加速度為20m/s²；
（2）運(yùn)載火箭經(jīng)4s飛離發(fā)射塔；
（3）這段時(shí)間內(nèi)飛船中質(zhì)量為65kg的宇航員對(duì)坐椅的壓力為1950N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題，或者根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求解力，這是動(dòng)力學(xué)的典型的兩類問(wèn)題．本題屬于第一類問(wèn)題．難度不大，屬于中檔題．