题目内容
（2005?烟台模拟）我国“神舟”五号飞船于2003年10月15日在酒泉航天发射场由长征一2F运载火箭成功发射升空，若长征一2F运载火箭和飞船起飞时的总质量为l.0×105kg，火箭起飞推力3.0×106N，运载火箭发射塔高160m（g取10m/s 2）．求：
（l）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，运载火箭经多长时间飞离发射塔？
（2）这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力多大？
（l）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，运载火箭经多长时间飞离发射塔？
（2）这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力多大？
分析：1、以运载火箭和飞船整体为研究对象，它们所受的合力F合=F-G，根据牛顿第二定律a=
，解得起飞时的加速度a=
．根据初速度为零的匀加速运动的位移公式，可求得运载火箭飞离发射塔的时间t=
．
2、以宇航员为研究对象，由牛顿第二定律得F1合=N-mg=ma，所以N=mg+ma，代入数据解得N．
| F合 |
| M |
| F-Mg |
| M |
|
2、以宇航员为研究对象，由牛顿第二定律得F1合=N-mg=ma，所以N=mg+ma，代入数据解得N．
解答：解：（l）以运载火箭和飞船整体为研究对象，它们所受的合力
F合=F-G
根据牛顿第二定律a=
起飞时的加速度a=
=
m/s2=20m/s2
运载火箭飞离发射塔的时间t=
=
s=4.0s
（2）以宇航员为研究对象，设宇航员质量为m、这段时间内受坐椅的支持力为N，所受合力为F1合
F1合=N-mg
由牛顿第二定律得
F1合=N-mg=ma
N=mg+ma
=65×（l0+20）（N）=1.95×l03N
根据牛顿第三定律，坐椅受到的压力为1.95×103N．
答：（l）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，运载火箭经4s飞离发射塔．
（2）这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力为1.95×103N．
F合=F-G
根据牛顿第二定律a=
| F合 |
| M |
起飞时的加速度a=
| F-Mg |
| M |
=
| 3.0×106-1.0×105×10 |
| 1.0×105 |
运载火箭飞离发射塔的时间t=
|
=
|
（2）以宇航员为研究对象，设宇航员质量为m、这段时间内受坐椅的支持力为N，所受合力为F1合
F1合=N-mg
由牛顿第二定律得
F1合=N-mg=ma
N=mg+ma
=65×（l0+20）（N）=1.95×l03N
根据牛顿第三定律，坐椅受到的压力为1.95×103N．
答：（l）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，运载火箭经4s飞离发射塔．
（2）这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力为1.95×103N．
点评：本题考查的是牛顿运动定律的应用，根据牛顿第二定律求解加速度，再根据运动学公式求解运动学问题，或者根据运动学公式求解加速度，再根据牛顿第二定律求解力，这是动力学的典型的两类问题．本题属于第一类问题．难度不大，属于中档题．
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