Question

如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×10³kg．在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，求
（1）飞船和空间站的加速度大小；
（2）空间站的质量；
（3）飞船对空间站的作用力大小．

Answer 1

分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出加速度的大小．
（2）对整体分析，通过牛顿第二定律求出整体的质量，从而求出空间站的质量．
（3）隔离对空间站分析，运用牛顿第二定律求出飞船对空间站的作用力大小．

解答：解：（1）加速度a=

△v

△t

=

0.05

5

m/s2=0.01m/s2．
（2）对整体，根据牛顿第二定律得，M+m=

F

a

=

900

0.01

kg=9×104kg．
则空间站的质量M=9×10⁴-3×10³kg=8.7×10⁴kg．
（3）对空间站分析，根据牛顿第二定律得，N=Ma=870N．
答：（1）飞船和空间站的加速度大小为0.01m/s²．
（2）空间站的质量为8.7×10⁴kg．
（3）飞船对空间站的作用力大小为870N．

点评：本题考查了整体法和隔离法在牛顿第二定律中的运用，是高考的热点问题，平时的学习中需多加训练．