（2009?江蘇）航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m=2㎏，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28N．試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s2．
（1）第一次試飛，飛行器飛行t1=8s 時到達(dá)高度H=64m．求飛行器所阻力f的大��；
（2）第二次試飛，飛行器飛行t2=6s 時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力．求飛行器能達(dá)到的最大寬度h；
（3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3．
分析：（1）第一次試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)位移時間公式可求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以求出阻力f的大��；
（2）失去升力飛行器受重力和阻力作用做勻減速直線運(yùn)動，當(dāng)速度減為0時，高度最高，等于失去升力前的位移加上失去升力后的位移之和；
（3）求飛行器從開始下落時做勻加速直線運(yùn)動，恢復(fù)升力后做勻減速直線運(yùn)動，為了使飛行器不致墜落到地面，到達(dá)地面時速度恰好為0，根據(jù)牛頓第二定律以及運(yùn)動學(xué)基本公式即可求得飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3．
解答：解：（1）第一次飛行中，設(shè)加速度為a1
勻加速運(yùn)動H=
1
2
a1
t
2
1

由牛頓第二定律F-mg-f=ma1
解得f=4N
（2）第二次飛行中，設(shè)失去升力時的速度為v1，上升的高度為s1
勻加速運(yùn)動s1=
1
2
a1
t
2
2

設(shè)失去升力后的加速度為a2，上升的高度為s2
由牛頓第二定律mg+f=ma2v1=a1t2 s2=
v
2
1
2a2

解得h=s1+s2=42m
（3）設(shè)失去升力下降階段加速度為a3；恢復(fù)升力后加速度為a4，恢復(fù)升力時速度為v3
由牛頓第二定律 mg-f=ma3
F+f-mg=ma4
且
v
2
3
2a3
+
v
2
3
2a4
=h
V3=a3t3
解得t3=
3
2
2
s（或2.1s）
答：（1）飛行器所阻力f的大小為4N；
（2）第二次試飛，飛行器飛行t2=6s 時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力，飛行器能達(dá)到的最大高度h為42m；
（3）為了使飛行器不致墜落到地面，飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間為
3
2
2
s．
點(diǎn)評：本題的關(guān)鍵是對飛行器的受力分析以及運(yùn)動情況的分析，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)基本公式求解，本題難度適中．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?江蘇）在無風(fēng)的情況下，跳傘運(yùn)動員從水平飛行的飛機(jī)上跳傘，下落過程中受到空氣阻力，下列描繪下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時間t的圖象，可能正確的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?江蘇）1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用．
（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；
（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t；
（3）實(shí)際使用中，磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場頻率都有最大值的限制．若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動能Ekm．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?江蘇模擬）用DIS研究機(jī)械能守恒定律．將實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，測定擺錘在某一位置的瞬時速度，從而求得擺錘在該位置的動能，同時輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢能，進(jìn)而研究勢能和動能轉(zhuǎn)化時的規(guī)律．實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計算機(jī)默認(rèn)，不必輸入．現(xiàn)某位同學(xué)要測定擺錘在D點(diǎn)的瞬時速度．其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，接著他點(diǎn)擊“開始記錄”，同時讓擺錘從圖中所示位置釋放，計算機(jī)將擺錘通過光電門傳感器的速度自動記錄在表格的對應(yīng)處，如圖．
（1）請指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的錯誤之處：
①光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn) ②擺錘釋放器未置于A點(diǎn)
①光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn) ②擺錘釋放器未置于A點(diǎn)

（2）圖中計算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)與真實(shí)值相比將
偏小
偏小
（填“偏大”、“偏小”或“仍準(zhǔn)確”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?江蘇）如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計，導(dǎo)軌平面的傾角為α，條形勻強(qiáng)磁場的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直．長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上．導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未畫出）．線框的邊長為d（d＜l），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合．將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直．重力加速度為g．
求：（1）裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時間t1；
（3）經(jīng)過足夠長時間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離Χm．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案