A.- Mit Verfügung vom 6. Januar 1999 sprach die IVStelle Luzern der 1949 geborenen U._ für die bleibenden Folgen einer am 1. September 1997 erlittenen HWS-Distorsion sowie einer leichten Hirnverletzung eine halbe Invalidenrente bei einem Invaliditätsgrad von 58 % zu.
Hiegegen liess U._ Beschwerde erheben mit dem Antrag, in Aufhebung der Verfügung vom 6. Januar 1999 sei ihr eine ganze Invalidenrente zuzusprechen, wobei der Invaliditätsgrad nicht wie bisher ausschliesslich nach Massgabe der gesundheitsbedingten Einschränkung im häuslichen Aufgabenbereich zu ermitteln sei, sondern unter Berücksichtigung der teilzeitlichen Erwerbstätigkeit als Kioskverkäuferin, welche sie ohne Gesundheitsschaden aufgenommen hätte. Das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern hiess die Beschwerde mit Entscheid vom 10. August 2000 gut und wies die Sache zur weiteren Abklärung und Neubeurteilung an die IV-Stelle zurück.
Die IV-Stelle erhob Verwaltungsgerichtsbeschwerde beim Eidgenössischen Versicherungsgericht mit dem Rechtsbegehren, der vorinstanzliche Entscheid sei aufzuheben; eventualiter sei die Sache zur näheren Abklärung der invaliditätsbedingten Einschränkung im bisherigen Aufgabenbereich an die Vorinstanz zurückzuweisen. Mit Urteil vom 9. Januar 2001 hiess das Eidgenössische Versicherungsgericht die Verwaltungsgerichtsbeschwerde in dem Sinne gut, dass es die Sache unter Aufhebung des vorinstanzlichen Entscheids an das kantonale Gericht zurückwies, damit es die für die Ermittlung des rechtserheblichen Sachverhalts als wesentlich erachteten, jedoch bloss telefonischen Beweisauskünfte auf dem Wege einer schriftlichen Anfrage oder mündlichen Einvernahme mit Protokoll einhole.
B.- In der Folge führte das kantonale Verwaltungsgericht eine öffentliche Verhandlung mit Zeugen- und Parteieinvernahme durch, wobei der Vertreter der IV-Stelle sich entschuldigen liess. Sodann holte das Gericht eine Amtsauskunft sowie eine schriftliche Beweisauskunft bei Frau W._, Regionalverkaufsleiterin der Y._ AG, ein und liess die Akten des Unfallversicherers von U._ edieren. Nachdem den Parteien das rechtliche Gehör gewährt worden war, hiess das Verwaltungsgericht die Beschwerde gegen die Verfügung vom 6. Januar 1999 in dem Sinne gut, dass es diese aufhob und die Sache an die IV-Stelle zurückwies, damit sie den Invaliditätsgrad neu unter Berücksichtigung der hypothetischen Teilerwerbstätigkeit als Kioskverkäuferin neu bestimme (Entscheid vom 16. August 2001).
C.- Mit Verwaltungsgerichtsbeschwerde beantragt die IV-Stelle die Aufhebung des vorinstanzlichen Urteils.
U._ lässt auf Abweisung der Verwaltungsgerichtsbeschwerde schliessen. Das Bundesamt für Sozialversicherung verzichtet auf eine Vernehmlassung.

Das Eidg. Versicherungsgericht zieht in Erwägung:
1.- Streitig und zu prüfen ist einzig die Frage nach der anwendbaren Methode der Invaliditätsbemessung.
2.- Die Vorinstanz hat die materiell- und beweisrechtlichen Grundlagen, welche für die Beurteilung des Rentenanspruchs und insbesondere die Ermittlung des Invaliditätsgrades massgebend sind, zutreffend dargelegt. Darauf kann verwiesen werden.
3.- a) Das kantonale Gericht gelangte gestützt auf die nach Anweisung des Eidgenössischen Versicherungsgerichts getroffenen zusätzlichen Beweisvorkehren erneut zum Schluss, dass die Beschwerdegegnerin ohne den durch den Unfall vom 1. September 1997 bedingten Gesundheitsschaden mit überwiegender Wahrscheinlichkeit im Dezember 1997 eine teilzeitliche Erwerbstätigkeit aufgenommen hätte, weshalb die Ermittlung des Invaliditätsgrades nach der gemischten Methode gemäss <ref-law> zu erfolgen habe.
Demgegenüber hält die IV-Stelle an ihrem Standpunkt fest, wonach die behauptete Wiederaufnahme einer TeilzeitErwerbstätigkeit als Kioskverkäuferin während rund 17 Stunden/Woche (Arbeitspensum von rund 40 %) in Würdigung der gesamten persönlichen, familiären, sozialen und ökonomischen Verhältnisse der Beschwerdegegnerin und namentlich aufgrund des bereits grossen Arbeitspensums von "(mindestens) 100 %" im bisherigen Aufgabenbereich als nahezu ausgeschlossen erscheine. Selbst wenn davon ausgegangen werde, die Beschwerdegegnerin hätte tatsächlich ab Dezember 1997 eine entsprechende Teilzeitbeschäftigung ausgeübt, müsse dies bei der für die Bestimmung des Invaliditätsgrades massgebenden Vergleichsrechnung ausser Acht bleiben, könne doch nur auf ein insgesamt "normales Arbeitspensum" abgestellt werden. Ein solches aber sei bei einer Arbeitsbelastung von insgesamt 140 % zu verneinen, zumal nichts darauf hindeute, dass die Beschwerdegegnerin nach Wiederaufnahme der Erwerbstätigkeit im häuslichen Aufgabenbereich durch Drittpersonen wäre entlastet worden. Der Invaliditätsgrad sei somit nach der spezifischen Methode (<ref-law> in Verbindung mit Art. 27 Abs. 1 und 2 IVV) zu ermitteln.
b) Im Urteil vom 9. Januar 2001 erwog das Eidgenössische Versicherungsgericht, aufgrund der persönlichen, familiären, sozialen und ökonomischen Verhältnisse der Beschwerdeführerin allein lasse sich die strittige Frage der Wiederaufnahme einer (Teilzeit-) Erwerbstätigkeit im Dezember 1997 nicht mit dem erforderlichen Beweisgrad beantworten.
Unter diesen Umständen komme den am 7. Juli 2001 vom kantonalen Gericht telefonisch eingeholten Beweisauskünften von B._, Leiterin X._ AG, sowie W._, Regionalverkaufsleiterin der Y._ AG, vom 7. Juli 2000, für die Ermittlung des rechtserheblichen Sachverhalts massgebende Bedeutung zu. Da es sich bei den entsprechenden Auskünften um wesentliche Punkte handle, seien diese rechtsprechungsgemäss schriftlich oder durch mündliche Einvernahme mit Protokoll einzuholen.
Anlässlich der in öffentlicher Verhandlung durchgeführten Zeugeneinvernahme vom 28. Mai 2001 erklärte B._ vor dem kantonalen Gericht, sie sei seit viereinhalb Jahren Leiterin des Kiosks X._ und habe 1997 grosse personelle Engpässe gehabt. Die Beschwerdegegnerin, mit der sie seit Jahren befreundet sei, habe damals ihr Interesse für eine Stelle als Kioskverkäuferin signalisiert, wobei es sich um einen Einsatz an zwei bis drei Abenden pro Woche von 17 Uhr bis 22.30 Uhr (Stundenlohn Fr. 17.-, ab 20 Uhr Fr. 25.50) gehandelt hätte. Da die Beschwerdegegnerin sich zunächst einer Krampfadern-Operation habe unterziehen wollen, sei es noch zu keinem Vertrag gekommen. Einem solchen habe aber nichts entgegengestanden, sie habe mit dem Einsatz ihrer Freundin gerechnet.
Gemäss der vorinstanzlich eingeholten schriftlichen Beweisauskunft der Regionalverkaufsleiterin der Y._ AG, Frau W._, vom 5. Juni 2001 wäre es mit überwiegender Wahrscheinlichkeit zur einer Anstellung als Teilzeitverkäuferin im Kiosk X._ gekommen, sobald sie die Personalangaben, die korrekte Betreibungsauskunft sowie ein Empfehlungsschreiben erhalten hätte. Dass B._ ein solches Empfehlungsschreiben verfasst hätte, bestätigt diese in ihrer Zeugenaussage vom 28. Mai 2001 ausdrücklich. Sodann ist dem Auszug aus dem Betreibungsregister zu entnehmen, dass keine Verlustscheine vorliegen und gegen die Beschwerdegegnerin im Zeitraum zwischen 1. Januar 1999 und 31. Mai 2001 keine Betreibungen angehoben wurden. Es kann davon ausgegangen werden, dass dies auch zuvor nicht der Fall war.
c) In Würdigung dieser Aktenlage muss nach den zutreffenden Erwägungen der Vorinstanz als hinreichend erstellt gelten, dass die Beschwerdegegnerin ohne Invaliditätseintritt im Dezember 1997 eine Teilzeitstelle als Kioskverkäuferin angetreten hätte. Insbesondere steht nunmehr fest, dass B._ zur Anwerbung und Einstellung von Personal befugt war.
Was die IV-Stelle hiegegen vorbringt, vermag kein anderes Ergebnis zu begründen. Namentlich ist für die grundsätzliche Frage nach dem Status der Beschwerdegegnerin ohne Eintritt der Invalidität, nach welchem die anwendbare Methode der Invaliditätsbemessung zu bestimmen ist, das bisher und künftig tatsächlich geleistete Arbeitspensum unerheblich. Es obliegt nicht dem Gericht, darüber zu befinden, welche effektive Arbeitsbelastung eine gesunde Person maximal verkraften kann. Der IV-Stelle ist lediglich darin beizupflichten, dass ein aus der Teilerwerbstätigkeit resultierender überdurchschnittlich hoher Gesamtarbeitseinsatz im Rahmen der konkreten Invaliditätsbemessung nach <ref-law> insofern unberücksichtigt bleibt, als - im Falle einer anrechenbaren Teilzeiterwerbstätigkeit von 40 % - die sich aus dem Betätigungsvergleich ergebende Einschränkung im häuslichen Arbeitsbereich nur zu 60 % angerechnet wird (<ref-ruling> f. Erw. 2b, 104 V 136 Erw. 2a; ZAK 1992 S. 128 Erw. 1b).
Schliesslich sind auch die übrigen Einwände der IVStelle nicht stichhaltig genug, um eine abweichende Beurteilung der Statusfrage zu rechtfertigen. Die ökonomische Notwendigkeit einer Wiederaufnahme der Erwerbstätigkeit, welche unbestrittenermassen nicht bestand, ist nur eines von mehreren (bei Männern und Frauen gleichermassen) zu berücksichtigenden Kriterien. Dass sich die Beschwerdegegnerin nicht sogleich nach Ende der Schulpflicht ihrer Kinder um eine Teilzeitstelle bemühte, kann ihr nicht angelastet werden, zumal es nichts Ungewöhnliches ist, dass einem Wiedereinstieg ins Berufsleben nach langjährigem Unterbruch mitunter ein längerer Entwicklungsprozess vorausgeht; dabei wird namentlich bei fortgeschrittenem Alter der Entscheid oft auch durch die sich - mitunter unverhofft - bietenden tatsächlichen Beschäftigungsmöglichkeiten beeinflusst. Dafür, dass die Beschwerdegegnerin zufolge des Alters oder mangelhafter Ausbildung der Stelle als Kioskverkäuferin nicht gewachsen gewesen wäre, bestehen in den Akten keinerlei Anhaltspunkte. Schliesslich erscheint, wie das Eidgenössische Versicherungsgericht bereits im Urteil vom 9. Januar 2001 erwog, als glaubhaft, dass die Beschwerdegegnerin sich mit der Tätigkeit als Kioskverkäuferin von ihrer privaten Belastung als Mutter und Hausfrau zeitweilig Ablenkung verschaffen wollte; nachvollziehbar ist schliesslich auch der Wunsch nach einem eigenen - wenn auch nicht grossen - finanziellen Spielraum.
Da die persönlichen, sozialen, familiären und ökonomischen Verhältnisse der Beschwerdegegnerin zumindest nicht gegen eine Wiederaufnahme der Erwerbstätigkeit sprechen, hat das kantonale Gericht den gerichtlich eingeholten Auskünften und Zeugenaussagen im Rahmen der Beweiswürdigung zu Recht ausschlaggebendes Gewicht beigemessen und die IV-Stelle zur Invaliditätsbemessung nach der gemischten Methode verpflichtet.

Demnach erkennt das Eidg. Versicherungsgericht:
I. Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird abgewiesen.
II. Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
III. Die IV-Stelle Luzern hat der Beschwerdeführerin für das Verfahren vor dem Eidgenössischen Versicherungsgericht eine Parteientschädigung von Fr. 2500.- (einschliesslich
Mehrwertsteuer) zu bezahlen.
IV.Dieses Urteil wird den Parteien, dem Verwaltungsgericht des Kantons Luzern, Sozialversicherungsrechtliche Abteilung, der Ausgleichskasse Luzern und dem
Bundesamt für Sozialversicherung zugestellt.
Luzern, 13. Dezember 2001
Im Namen des
Eidgenössischen Versicherungsgerichts
Der Präsident der III. Kammer:
Die Gerichtsschreiberin: