Question

在宇宙飞船中，由于完全失重而无法利用天平称出物体的质量．科学家们采用下述方法巧妙地测出了一物体的质量．如图所示，将一带有推进器、总质量M为5kg的小车静止放在一平台上，开动推进器，小车在推进器产生的水平方向恒力F作用下从静止开始运动，测得小车前进1.5m历时5s．关闭推进器，将被测物块固定在小车上，仍然让小车在推进器产生的恒力F作用下从静止开始运动，测得小车5s内前进了1.0m．求：
（1）小车两次加速运动的加速度之比为多少？
（2）科学家们用上述方法测得物块的质量m是多少？

Answer 1

（1）由x=

1

2

at2
解得：a₁：a₂=x₁：x₂=3：2
（2）由牛顿第二定律得
F=M a₁ 　　　
F=（M+m）a₂
两式相比解得m=2.5kg．
答：（1）小车两次加速运动的加速度之比为3：2．
（2）科学家们用上述方法测得物块的质量m是2.5kg．