Question

1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎的測定質量的實驗．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，接觸以后，開動飛船尾部的推進器，使飛船和火箭組共同加速（如圖所示）．推進器的平均作用力F等于895N，推進器開動7s，測出飛船和火箭組的速度改變是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質量m₁=3400kg．求：
（1）火箭組的質量m₂是多大？
（2）m₁對m₂的作用力？

Answer 1

分析：（1）題對整體火箭組受力分析列出牛頓第二定律方程，再結合加速度的定義，即可求出

m

2

．（2）題采用隔離法

m

2

受力分析列出牛頓第二定律即可求解．

解答：解：（1）對整體，由牛頓第二定律 F=（

m

1

+

m

2

）a
由運動學公式a=

△v

△t

=0.13m/s2
由以上兩式得

m

2

=3484.6kg
故火箭組的

m

2

是3484.6kg．
（2）對

m

2

，設

m

1

對

m

2

的作用力為T
由牛頓第二定律 T=

m

2

a=453N

m

1

對

m

2

的作用力為453N．

點評：遇到連接體問題一般應采取“先整體后隔離”的方法列式求解簡單．