2008年9月25日,神舟七號飛船運用我國自行研制的長征系列火箭發(fā)射成功,28日成功著陸.經(jīng)查資料:火箭和飛船總質(zhì)量約44t;點火后第12s末,火箭開始向東稍偏南的方向?qū)嵤┏绦蚬諒潱藭r火箭距地面高度為211m.根據(jù)以上信息,問:
(1)火箭起飛過程,飛船中的宇航員是處于超重還是失重狀態(tài)?
(2)假設(shè)這12s內(nèi)火箭做勻加速直線運動,不計空氣阻力,則火箭起飛的推進(jìn)力約為多大?(取g=10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【答案】
分析:(1)根據(jù)飛船加速度的方向判斷宇航員處于超重還是失重.
(2)根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出加速度的大小,根據(jù)牛頓第二定律求出推進(jìn)力的大。
解答:解:(1)勻加速直線運動階段,加速度方向向上,所以宇航員處于超重狀態(tài).
(2)火箭起飛過程看作初速度為零的勻加速直線運動,則
h=
at
2 得 a=
=2.9m/s
2 由牛頓第二定律
F-Mg=Ma
得 F=M(a+g)=5.7×10
5N
答:(1)宇航員處于超重狀態(tài).
(2)火箭起飛的推進(jìn)力約為5.7×10
5N.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握判斷超失重的方法,以及能夠靈活運用運動學(xué)公式和牛頓第二定律進(jìn)行求解.