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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（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？

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=

F合

，解得起飞时的加速度a=

F-Mg

．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F_1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=

F合

起飞时的加速度a=

F-Mg

3.0×106-1.0×105×10

1.0×105

m/s2=20m/s2
运载火箭飞离发射塔的时间t=

2×160

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F_1合
F_1合=N-mg
由牛顿第二定律得　　　
F_1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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