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

问题问答题

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？

答案

（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．