Question

在宇宙飛船中，由于完全失重而無法利用天平稱出物體的質(zhì)量．科學(xué)家們采用下述方法巧妙地測(cè)出了一物體的質(zhì)量．如圖所示，將一帶有推進(jìn)器、總質(zhì)量M為5kg的小車靜止放在一平臺(tái)上，開動(dòng)推進(jìn)器，小車在推進(jìn)器產(chǎn)生的水平方向恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得小車前進(jìn)1.5m歷時(shí)5s．關(guān)閉推進(jìn)器，將被測(cè)物塊固定在小車上，仍然讓小車在推進(jìn)器產(chǎn)生的恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得小車5s內(nèi)前進(jìn)了1.0m．求：
（1）小車兩次加速運(yùn)動(dòng)的加速度之比為多少？
（2）科學(xué)家們用上述方法測(cè)得物塊的質(zhì)量m是多少？

Answer 1

（1）由x=

1

2

at2
解得：a₁：a₂=x₁：x₂=3：2
（2）由牛頓第二定律得
F=M a₁ 　　　
F=（M+m）a₂
兩式相比解得m=2.5kg．
答：（1）小車兩次加速運(yùn)動(dòng)的加速度之比為3：2．
（2）科學(xué)家們用上述方法測(cè)得物塊的質(zhì)量m是2.5kg．