2012年11月,“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”航空母艦上著艦成功。圖1為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后,飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉,阻攔系統(tǒng)通過(guò)阻攔索對(duì)飛機(jī)施加一作用力,使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止。若航母保持靜止,在某次降落中,以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)起點(diǎn),飛機(jī)的速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖2所示。飛機(jī)在t1=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置,此時(shí)速度v1=70m/s;在t2=2.4s時(shí)飛機(jī)速度v2=10m/s。飛機(jī)從t1到t2的運(yùn)動(dòng)可看成勻減速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)飛機(jī)受到除阻攔索以外的阻力f大小不變,f=5.0×104N,“殲15”艦載機(jī)的質(zhì)量m=2.0×104kg。

(1)若飛機(jī)在t1時(shí)刻未鉤住阻攔索,仍立即關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng),僅在阻力f的作用下減速,求飛機(jī)繼續(xù)滑行的距離(假設(shè)甲板足夠長(zhǎng));
(2)在t1至t2間的某個(gè)時(shí)刻,阻攔索夾角α=120°,求此時(shí)阻攔索中的彈力T;
(3)飛機(jī)鉤住阻攔索后在甲板上滑行的距離比無(wú)阻攔索時(shí)少s=898m,求從t2時(shí)刻至飛機(jī)停止,阻攔索對(duì)飛機(jī)做的功W。
(1)(2)(3)

試題分析:(1)飛機(jī)僅在阻力f的作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理
 (2分)
解得   (2分)
(2)根據(jù)v-t圖像可求得飛機(jī)加速度大小   (2分)
飛機(jī)受力如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律    (2分)
解得(2分)
(3)無(wú)阻攔索時(shí),飛機(jī)需滑行
有阻攔索時(shí),飛機(jī)實(shí)際滑行距離   (1分)
由圖像面積可知,從t1時(shí)刻至t2時(shí)刻,飛機(jī)的位移為(1分)
因此,從t2時(shí)刻至飛機(jī)停止,飛機(jī)的位移為 (1分)
從t2時(shí)刻至飛機(jī)停止,根據(jù)動(dòng)能定理   (3分)
解得   (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.小球重力和阻力之比為5:1
B.小球上升與下落所用時(shí)間之比為2:3
C.小球回落到拋出點(diǎn)的速度大小為8
6
m/s
D.小球下落過(guò)程,受到向上的空氣阻力,處于超重狀態(tài)

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A.滑塊通過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度最大
B.滑塊在MO段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.MO段的長(zhǎng)度一定等于ON段的長(zhǎng)度
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(1)物體C與D碰撞時(shí)的速度大小。
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壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,右為同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖(a)所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車(chē)上,中間放置一個(gè)絕緣重球。小車(chē)向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電流表示數(shù)如圖(b)所示,下列判斷正確的是(   )
A.從t1到t2時(shí)間內(nèi),小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.從t1到t2時(shí)間內(nèi),小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.從t2到t3時(shí)間內(nèi),小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.從t2到t3時(shí)間內(nèi),小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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B.相互吸引,加速度大小相等
C.相互排斥,電流大的加速度大
D.相互排斥,加速度大小相等

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