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飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图17-9所示,航空母舰的水平跑道总长l=180 m,其中电磁弹射器是一种长度为l1=120 m的直线电机,这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵.一架质量为m=2.0×104 kg的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力F=1.2×105 N.考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关,假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍,在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍.飞机离舰起飞的速度v=100 m/s,航母处于静止状态,飞机可视为质量恒定的质点.请你求出(计算结果均保留两位有效数字):

图17-9

(1)飞机在后一阶段的加速度大小;

(2)电磁弹射器的牵引力F的大小.


解析:(1)令后一阶段飞机加速度为a2,平均阻力为f2=0.2mg

Ff2ma2

a2=4.0 m/s2.

(2)由动能定理:Fl1Flf1l1f2(ll1)=mv2

F=6.8×105 N.

答案:(1)4.0 m/s2  (2)6.8×105 N

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图12-3中,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,其上升速度v1≠0,若这时B的速度为v2,则(  )

A.v2v1                                B.v2v1

C.v2≠0                                D.v2=0

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2013年12月2日1时30分,由月球车(如图15-3甲)和着陆器组成的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空,飞行约18 min后,嫦娥三号进入如图乙所示的地月转移轨道ABA为入口点,B为出口点.嫦娥三号在B点经过近月制动,进入距离月面100公里的环月圆轨道,然后择机在月球虹湾地区实现软着陆,展开月面巡视勘察.已知月球和地球的质量之比约为,图乙中环月圆轨道的半径与地球半径之比约为,地球的第一宇宙速度约为7.9 km/s,下列说法正确的是(  )

 

图15-3

A.嫦娥三号进入地月转移轨道前,在近地圆轨道运行的速度大于7.9 km/s

B.嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度约为1.8 km/s

C.携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中一定处于失重状态

D.由于月球表面重力加速度较小,故月球车在月球上执行巡视探测任务时处于失重状态

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下表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指自行车满载的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度,假设行驶过程中电能转化为机械能的效率为100%,请参考表中数据,完成下列问题:(g取10 m/s2,sin5°=0.07)

额定车速

18 km/h

额定功率P

__________W

百公里耗电

1 kW·h(3.6×106 J)

整车质量

40 kg

载重

80 kg

爬坡能力

>5°

电池

36V/12 Ah

充电时间

6~8 h

续行里程

__________km

(1)将你计算的“额定功率”和“续行里程”填入上表中(无须写出计算过程).

(2)在行驶过程中电动自行车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍,试推算k的大小.

(3)电动自行车在坡度为5°的坡上匀速爬坡时,车速约为多少?

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在新疆旅游时,最刺激的莫过于滑沙运动.某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为2v0,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度为L,斜面倾角为α,人的质量为m,滑沙板质量不计,重力加速度为g.则(  )

A.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为3 v0

B.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为v0

C.人沿沙坡下滑时所受阻力Ffmgsinα-2mv/L

D.人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0

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如图18-1所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式Tabcosθ,式中ab为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为(  )

图18-1

A.                                  B. 

C.                                   D.

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如图18-9所示,将质量均为m、厚度不计的两物块AB用轻质弹簧相连接.第一次只用手托着B物块置于H高处静止,现将弹簧锁定,此时弹簧的弹性势能为Ep,现由静止释放ABB物块着地后速度立即变为零,同时弹簧锁定解除,在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升.第二次用手拿着AB两物块,使得弹簧竖直并处于原长状态,此时物块B离地面的距离也为H,然后由静止同时释放ABB物块着地后速度同样立即变为零.求:

图18-9

(1)第二次释放AB后,A上升至弹簧恢复原长时的速度v1

(2)第二次释放AB后,B刚要离地时A的速度v2.

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在探究功与物体速度变化的关系的实验中,某同学在一次实验中得到一条如图20-1所示的纸带,这条纸带上的点两端较密,中间稀疏,出现这种情况的原因可能是(  )

图20-1

A.电源的频率不稳定

B.木板倾斜的程度太大

C.没有使木板倾斜或倾斜角太小

D.小车受到的阻力较大

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图23-9甲为示波管的原理图.如果在电极YY′之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是图23-10中的(  )

甲        乙      丙

图23-9

A     B     C     D

图23-10

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