12．利用牛頓第二定律可以測定物體的質(zhì)量，1966年曾在太空中完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質(zhì)量的實驗，如圖所示，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（發(fā)動機已熄火），接觸后開動飛船尾部的推進器使飛船和火箭組共同加速．推進器的平均推力F=895N，推進器開動7s，測出火箭和飛船這個聯(lián)合體的速度改變量是△v=0.91m/s．已知“雙子星號”宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg．問
（1）加速時飛船和火箭組的加速度是多大
（2）由實驗測得火箭組的質(zhì)量m2是多大？
（3）加速時“雙子星號”宇宙飛船對火箭組的推動力是多大？

分析 （1）根據(jù)加速度的定義式求解加速度；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求解火箭組的質(zhì)量；
（3）根據(jù)牛頓第二定律求解宇宙飛船對火箭組的推動力．

解答 解：（1）根據(jù)加速度的定義：a=$\frac{△v}{△t}$，
代入數(shù)據(jù)得：a═$\frac{0.91}{7}m/{s}^{2}$=0.13m/s2；
（2）根據(jù)牛頓第二定律得：F=（m1+m2）a，
代入數(shù)據(jù)計算得：m2=3485kg；
（3）根據(jù)牛頓第二定律可得：F1=m2a=3485×0.13=453N；
答：（1）加速時飛船和火箭組的加速度是0.13m/s2；
（2）由實驗測得火箭組的質(zhì)量m2是3485kg；
（3）加速時“雙子星號”宇宙飛船對火箭組的推動力是453N．

點評 對于牛頓第二定律的綜合應用問題，關鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況，利用牛頓第二定律或運動學的計算公式求解加速度，再根據(jù)題目要求進行解答；知道加速度是聯(lián)系靜力學和運動學的橋梁．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，x-t圖象和v-t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關于它們的物理意義，下列描述正確的是（　�。�
A．圖線1表示物體做曲線運動
B．x-t圖象中t1時刻物體1的速度等于物體2的速度
C．v-t圖象中0至t3時間內(nèi)物體4的平均速度大于物體3的平均速度
D．兩圖象中，t2、t4時刻分別表示物體2、4開始反向運動

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．圖甲為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖．砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小．
（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是B
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動．
（2）圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm、xEF=5.91cm、xFG=6.34cm可求得小車的加速度a=0.42m/s2，打下D點時小車運動的速度為vD=0.53m/s．（結果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．在測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，已知一節(jié)干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為0.30Ω；
電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ； 
電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻為0.70Ω）；
滑動變阻器R（10Ω，2A）．
為了更準確地測出電源電動勢和內(nèi)阻．

（1）請在圖1方框中畫出實驗電路圖．
（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖2所示的U-I圖線，由圖可得該電源電動勢E=1.48 V，內(nèi)阻r=0.30Ω．（結果均保留兩位小數(shù)）
（3）某小組在實驗時，發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，僅用電阻箱R′替換掉了滑動變阻器，他們在實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R′和電壓表的示數(shù)U，描繪出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R′}$的關系圖象，得到的函數(shù)圖象是一條直線．若該圖象的斜率為k，與縱軸的截距為b，則其電動勢為$\frac{1}$，內(nèi)阻為$\frac{k}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．在距離電荷量Q=2.0×10-4C的點電荷10m處，有一個電荷量q=2.0×10-4C、質(zhì)量M=0.1kg的帶電質(zhì)點．若帶電質(zhì)點的只受庫侖力，k=9×109 N•m2/C2．求：
（1）帶電質(zhì)點所受的庫侖力的大小；
（2）帶電質(zhì)點的加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．在研究自感現(xiàn)象的實驗中，用兩個完全相同的燈泡A、B與自感系數(shù)很大的線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路（線圈的直流電阻可忽略，電源的內(nèi)阻不能忽略），關于這個實驗下面說法中正確的是（　�。�
A．閉合開關的瞬間，A、B一起亮，然后A熄滅
B．閉合開關的瞬間，B比A先亮，然后B逐漸變暗
C．閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，B逐漸變暗，A閃亮一下然后逐漸變暗
D．閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，B燈中的電流方向為從右向左

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．在下列各種現(xiàn)象中，靜摩擦力起動力作用的是．
A．在水平地面上物塊受到一個推力作用仍處于靜止狀態(tài)
B．物塊在水平傳送帶上隨傳送帶一起做加速運動
C．皮帶運輸機將物塊運往高處
D．拿在手中的鋼筆沒有滑落

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．若汽車的加速度方向與速度方向一致，當加速度減小時，則（　�。�
A．汽車的速度也減小B．汽車的速度仍在增大
C．當加速度減小到零時，汽車靜止D．以上說法都有可能

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步，下列表述不正確的是（　　）
A．美國科學家密立根通過油滴實驗首次精確地測出了電子的電荷量
B．伽利略首創(chuàng)了理想實驗的研究方法
C．卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量
D．開普勒研究了行星運動的規(guī)律從中發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

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