Question

如圖所示是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖，已知飛船質(zhì)量為3.0×10³kg．在飛船與空間站對接后，推進器對它們的平均推力大小為900N，推進器工作了5s，測出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，求
（1）飛船和空間站的加速度大小；
（2）空間站的質(zhì)量；
（3）飛船對空間站的作用力大�。�

Answer 1

分析：（1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出加速度的大小．
（2）對整體分析，通過牛頓第二定律求出整體的質(zhì)量，從而求出空間站的質(zhì)量．
（3）隔離對空間站分析，運用牛頓第二定律求出飛船對空間站的作用力大�。�

解答：解：（1）加速度a=

△v

△t

=

0.05

5

m/s2=0.01m/s2．
（2）對整體，根據(jù)牛頓第二定律得，M+m=

F

a

=

900

0.01

kg=9×104kg．
則空間站的質(zhì)量M=9×10⁴-3×10³kg=8.7×10⁴kg．
（3）對空間站分析，根據(jù)牛頓第二定律得，N=Ma=870N．
答：（1）飛船和空間站的加速度大小為0.01m/s²．
（2）空間站的質(zhì)量為8.7×10⁴kg．
（3）飛船對空間站的作用力大小為870N．

點評：本題考查了整體法和隔離法在牛頓第二定律中的運用，是高考的熱點問題，平時的學(xué)習(xí)中需多加訓(xùn)練．