【題目】2012年11月23日上午,由來(lái)自東海艦隊(duì)“?招埴棃F(tuán)”的飛行員戴明盟駕駛的中國(guó)航母艦載機(jī)殲﹣15降落在“遼寧艦”甲板上,首降成功,隨后艦載機(jī)通過(guò)滑躍式起飛成功.滑躍起飛有點(diǎn)象高山滑雪,主要靠甲板前端的上翹來(lái)幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛,其示意圖如圖所示,設(shè)某航母起飛跑道主要由長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=160m的水平跑道和長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=20m的傾斜跑道兩部分組成,水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0m.一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī),其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F=1.2×105N,方向與速度方向相同,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍,假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn),傾斜跑道看作斜面,不計(jì)拐角處的影響.取g=10m/s2 .
(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(2)求飛機(jī)到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大。
(3)如果此航母去掉傾斜跑道,保持水平跑道長(zhǎng)度不變,現(xiàn)在跑道上安裝飛機(jī)彈射器,此彈射器彈射距離為84m,要使飛機(jī)在水平跑道的末端速度達(dá)到100m/s,則彈射器的平均作用力多大?(已知彈射過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)照常工作)
【答案】
(1)解:飛機(jī)在水平跑道上的加速度 =5m/s2.
根據(jù) 得,t= =8s.
答:飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為8s.
(2)解:飛機(jī)在傾斜跑道上的加速度 =3m/s2.
飛機(jī)進(jìn)入傾斜跑道時(shí)的初速度v1=a1t=5×8m/s=40m/s.
根據(jù)速度位移公式得,
解得 m/s= .
答:飛機(jī)到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大小為 .
(3)解:對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得,
代入數(shù)據(jù)解得 .
答:彈射器的平均作用力為106N.
【解析】本題主要考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律的應(yīng)用、勻變速運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用。加速度是連接運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的紐帶。
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较,凡是跟正方向一致的取?”值,跟正方向相反的取“-”值;應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒(méi)有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置,在距氣缸底部l=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán),活塞與氣缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的氣體.當(dāng)氣體的溫度T0=300K、大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa時(shí),活塞與氣缸底部之間的距離l0=30cm,不計(jì)活塞的質(zhì)量和厚度.現(xiàn)對(duì)氣缸加熱,使活塞緩慢上升,求:
①活塞剛到卡環(huán)處時(shí)封閉氣體的溫度T1 .
②封閉氣體溫度升高到T2=540K時(shí)的壓強(qiáng)p2 .
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如“實(shí)驗(yàn)圖示記心中”所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.安裝好實(shí)驗(yàn)器材;
B.讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn),重復(fù)幾次,選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,從便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖乙中a、b、c、d等點(diǎn);
C.測(cè)出x1、x2、x3、…
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù):
(1)實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列的儀器和器材中,必須使用的有 . (填選項(xiàng)代號(hào))
A.電壓合適的50Hz交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源
C.秒表
D.刻度尺
E.天平
F.重錘
G.彈簧測(cè)力計(jì)
I.滑動(dòng)變阻器
(2)如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng),所得紙帶如圖所示,則x1、x2、x3的關(guān)系是 , 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t,則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是 .
(3)如果小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)出前六段相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6 , 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是t,則小車的加速度a的表達(dá)式為: .
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.已知滑塊A與B質(zhì)量之比為1:2,設(shè)滑塊A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1 , A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2 , 則( )
A.μ1μ2=
B.μ1μ2=
C.
=
D.
=
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一位同學(xué)做飛鏢游戲,已知圓盤的直徑為d,飛鏢距圓盤為L(zhǎng),且對(duì)準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點(diǎn)水平拋出,初速度為v0 , 飛鏢拋出的同時(shí),圓盤以垂直圓盤過(guò)盤心O的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω.若飛鏢恰好擊中A點(diǎn),則下列關(guān)系正確的是( 。
A.dv02=L2g
B.ωL=π(1+2n)v0 , (n=0,1,2,3…)
C.v0=ω
D.dω2=gπ2(1+2n)2 , (n=0,1,2,3…)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長(zhǎng)的粗糙軌道CD在C處平滑連接,O為圓弧軌道ABC的圓心,B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°.將一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8m處的P點(diǎn)水平拋出,恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道.已知物體與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物體水平拋出時(shí)的初速度大小V0;
(2)物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道壓力大小FN;
(3)物體在軌道CD上運(yùn)動(dòng)的距離x.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】駕駛證考試中的路考,在即將結(jié)束時(shí)要進(jìn)行目標(biāo)停車,考官會(huì)在離停車點(diǎn)不遠(yuǎn)的地方發(fā)出指令,要求將車停在指定的標(biāo)志桿附近,終點(diǎn)附近的道路是平直的,依次有編號(hào)為A、B、C、D、E的五根標(biāo)志桿,相鄰桿之間的距離△L=16.0m.一次路考中,學(xué)員甲駕駛汽車,學(xué)員乙坐在后排觀察并記錄時(shí)間.假設(shè)在考官發(fā)出目標(biāo)停車的指令前,汽車是勻速運(yùn)動(dòng)的,當(dāng)學(xué)員乙經(jīng)過(guò)O點(diǎn)考官發(fā)出指令:“在D標(biāo)志桿目標(biāo)停車”,發(fā)出指令后,學(xué)員乙立即開始計(jì)時(shí),學(xué)員甲需要經(jīng)歷△t=0.5s的反應(yīng)時(shí)間才開始剎車,開始剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到停止.學(xué)員乙記錄下自己經(jīng)過(guò)B、C桿時(shí)的時(shí)刻tB=5.50s,tC=7.50s.已知O、A間的距離LOA=69m.求:
(1)剎車前汽車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v0及汽車開始剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a;
(2)汽車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)學(xué)員乙離D的距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(甲)所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,兩軌相距L=0.4m,導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì).導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場(chǎng),其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖(乙)所示.一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動(dòng),且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的安培力大小不變.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B.金屬棒在x=1 m處的速度大小為0.5m/s
C.金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過(guò)程中,外力F所做的功為﹣0.175 J
D.金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過(guò)程中,流過(guò)金屬棒的電量為2C
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm,用其拉著一個(gè)重200N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng).當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為4cm時(shí),物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(1)求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm時(shí),物體受到的水平拉力有多大?這時(shí)物體受到的摩擦力有多大?
(3)如果在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中突然撤去彈簧,而物體在水平面上能繼續(xù)滑行,這時(shí)物體受到的摩擦力有多大?
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