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【题目】当下世界科技大国都在研发一种新技术,实现火箭回收利用,有效节约太空飞行成本,其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力。该装置的主要部件有两部分:缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd,指示灯连接在cd两处;火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MNPQ和超导线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,指示灯发光,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为v0,软着陆要求的速度为0;指示灯、线圈的ab边和cd边电阻均为R,其余电阻忽略不计;ab边长为L,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。

1)求缓冲滑块刚停止运动时,线圈的ab边受到的安培力大小;

2)求缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;

3)若火箭主体的速度大小从v0减到0的过程中,经历的时间为t,求该过程中每台电磁缓冲装置中线圈产生的焦耳热。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

1ab边产生电动势

EBLv0

线圈总电阻

RR1.5R

FabBILBL

2)由牛顿第二定律

4Fabmgma

解得

ag

3)根据动量定理

mgt4t0mv0

mgt0mv0

化简得

根据能量守恒定律,每个减速器得到热量

每个线圈得到的热量

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置,当铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机蚊香放出的烟雾会被铝板吸附下列说法中正确的是(  )

A. 烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上

B. 某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大

C. 某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小

D. 某个电量不变的烟尘颗粒离铝板越近则加速度越大

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【题目】如图所示,弹簧下端悬挂一个钢球,上端固定,它们组成一个振动系统.用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,钢球便上下振动.如果钢球做简谐运动,则(  )

A. 弹簧对钢球的弹力是钢球做简谐运动的回复力

B. 弹簧弹力为零时钢球处于平衡位置

C. 钢球位于最高点和最低点时加速度大小相等

D. 钢球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变

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【题目】2018·浙江镇海中学高三第一学期选考模拟)随着科技的发展,我国未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离,如图所示,航空母舰的水平跑道总长L180 m,其中电磁弹射区的长度为L180 m,在该区域安装有直线电机,该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F。一架质量为m2.0×104 kg的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力F1.2×105 N。假设飞机在航母上的阻力恒为飞机重力的0.2倍。已知飞机可看作质量恒定的质点,离舰起飞速度v40 m/s,航空母舰处于静止状态,(取g10 m/s2)求:

1)飞机在后一阶段的加速度大小;

2)飞机在电磁弹射区末的速度大小;

3)电磁弹射器的牵引力F的大小。

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【题目】如图所示,放置三个完全相同的圆柱体。每个圆柱体质量为m,截面半径为R,为了防止圆柱体滚动,在圆柱体两侧固定两个木桩。不计一切摩擦,由此可知

A. 木桩对圆柱体作用力为 mg

B. 上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力为mg

C. 地面对下面其中一个圆柱体的作用力为mg

D. 地面对下面两个圆柱体的作用力为2mg

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【题目】在如图所示的装置中,木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中

A. 动量守恒、机械能守恒

B. 动量不守恒、机械能不守恒

C. 动量守恒、机械能不守恒

D. 动量不守恒、机械能守恒

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【题目】如图所示,为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图。实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放,它将冲上右侧斜面,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小;如果右侧斜面变成水平,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等。对于这个实验,以下叙述正确的是

A. 小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明力是维持物体运动的原因的结论是正确的

B. 小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明力是维持物体运动的原因的结论是正确的

C. 因为没有绝对光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去的结论是荒谬可笑的

D. 上述实验表明如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去的结论是正确的

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【题目】小车上固定有一个竖直方向的细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接,当车水平向右作匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为,如图所示。

A. 细绳的受到的拉力为mg/cosθ

B. 细杆对环作用力方向水平向右

C. 细杆对小环的静摩擦力为Mg

D. 细杆对环弹力的大小为(M+m)gtan

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【题目】如图所示,两个倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上,两斜面间距大于小球直径,斜面高度相等,有三个完全相同的小球,开始均静止于同一高度处,其中小球在两斜面之间,两小球在斜面顶端,若同时由静止释放,小球到达该水平面的时间分别为.若同时沿水平方向抛出,初速度方向如图所示,小球到达该水平面的时间分别为,下列关于时间的关系正确的是(

A.

B.

C.

D.

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