【題目】如圖甲是某型號無人機在水平地面沿直線加速滑行和離開地面以固定仰角沿直線勻速爬升的示意圖,無人機在滑行和爬升兩個過程中:所受推力大小均為其重力的倍,方向與速度方向相同;所受升力大小與其速率的比值均為k1,方向與速度方向垂直;所受空氣阻力大小與其速率的比值均為k2,方向與速度方向相反。k1、k2未知;已知重力加速度為g,無人機質(zhì)量為m,勻速爬升時的速率為v0,仰角為θ,且sinθ=,cosθ=。

(1)k1,k2的值。

(2)若無人機受到地面的阻力等于壓力的k3倍,無人機沿水平地面滑行時能做勻加速直線運動,求k3的值。

(3)若無人機在水平地面由靜止開始沿直線滑行,其加速度a與滑行距離s的關(guān)系如圖乙所示,求s0~2s0過程與0~s0過程的時間之比。(無人機在s0~2s0這段滑行過程中的平均速度可用該過程始末速度的算術(shù)平均值替代)

【答案】(1),(2);(3)

【解析】

(1)無人機以速度v0勻速爬升階段,受力平衡,沿速度方向有

垂直速度方向有

聯(lián)立得

(2)設(shè)無人機在地面滑行時速度為v,受到地面彈力為FN,受力分析可知豎直方向平衡

水平方向勻加速

無人機能做勻加速直線運動,a不變,方程中v的系數(shù)必須為零,即

則有

(3)設(shè)無人機在0~s0過程經(jīng)歷時間為t1,s0位置的速率為v1;在s0~2s0過程經(jīng)歷時間為t2,2s0位置的無人機速率為v2,0~s0過程以加速度a0勻加速運動,則

解得

依據(jù)圖乙,0~s0過程無人機合外力為ma0;s0~2s0過程無人機合外力mas均勻減小,一小段位移內(nèi)合外力做功為ma,此過程合外力做功可表示為,0~2s0過程應(yīng)用動能定理

解得

依題意在s0~2s0過程無人機平均速度大小為

無人機在兩個過程經(jīng)歷時間之比為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上豎直固定一半徑為R的光滑半圓槽軌道,其底端恰與水平面相切。質(zhì)量為m的小球以大小為v0的初速度經(jīng)半圓槽軌道最低點B滾上半圓槽,小球恰能通過最高點C后落回到水平面上的A點。(不計空氣阻力,重力加速度為g)求:

(1)小球通過B點時對半圓槽的壓力大小;

(2)A、B兩點間的距離;

(3)小球落到A點時的速度方向(請用速度與水平方向的夾角的正切表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇航員在地面附近以一定的初速度豎直上拋一個小球,經(jīng)時間t小球回落原處;若他在某未知星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球,發(fā)現(xiàn)需經(jīng)5t的時間小球才落回原處。已知地球表面附近的重力加速度,F(xiàn)把兩個星球都處理成質(zhì)量分布均勻的球體,在不考慮未知星體和地球自轉(zhuǎn)和空氣阻力影響的情況下,試

(1)該未知星球表面附近的重力加速度的大?

(2)若已測得該未知星球的半徑和地球的半徑之比為,求該星球的質(zhì)量與地球的質(zhì)量之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖(a)所示裝置“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”。彈簧的上端固定在鐵架臺支架上,彈簧的下端固定一水平紙片(彈簧和紙片重力均忽略不計),激光測距儀可測量地面至水平紙片的豎直距離h。

(1)該同學(xué)在彈簧下端逐一增掛鉤碼,每增掛一個鉤碼,待彈簧__________時,記錄所掛鉤碼的重力和對應(yīng)的h;

(2)根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)作出h隨彈簧彈力F變化的圖線如圖(b)所示,可得未掛鉤碼時水平紙片到地面的豎直距離h0=______cm,彈簧的勁度系數(shù)k=_______ N/m。(結(jié)果都保留到小數(shù)點后一位)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球從靜止開始自由下落,B位置接觸彈簧的上端,C位置小球所受彈力大小等于重力,D位置小球速度減小到零,不計空氣阻力小球下降階段下列說法中正確的是

A. B位置小球動能最大

B. C位置小球動能最大

C. A→C位置小球重力勢能的減少等于小球動能的增加

D. A→D位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火使其沿橢圓軌道2運行,最后再次點火將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道12相切于Q點,軌道2、3相切于P點,如圖所示,衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是(  )

A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B.衛(wèi)星在軌道2上由Q點向P點運動過程中機械能守恒

C.衛(wèi)星在軌道1Q點的速度小于軌道2P點的速度

D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、BC三點,如圖所示,一個電量為2C,質(zhì)量為1kg的小物塊從C點靜止釋放,其運動的v-t圖像如圖所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)。則下列說法正確的是( )

A. B點為中垂線上電場強度最大的點,場強E=2V/m

B. CA的過程中物塊的電勢能先減小后變大

C. C點到A點的過程中,電勢逐漸降低

D. AB兩點的電勢差V

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【題目】如圖所示,有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v=3m/s的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M=3kg的長木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道的半徑為R=0.5m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計空氣阻力,求:(g =10m/s2sin53°=0.8,cos53°=0.6

1A、C兩點的高度差;

2)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力;

3)要使小物塊不滑出長木板,木板的最小長度.

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【題目】如圖所示,有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤,上面放置勁度系數(shù)為k=46N/m的彈簧,彈簧的一端固定于軸O點,另一端連接質(zhì)量為m=1kg的小物塊A,物塊與盤間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,開始時彈簧未發(fā)送形變,長度為,若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度,物塊A始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動,則:

(1)圓盤的角速度多大時,物塊A將開始滑動?

(2)當(dāng)角速度緩慢地增加到4rad/s時,彈簧的伸長量是多少?(彈簧伸長在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤)。

(3)在角速度從零緩慢地增加到4rad/s過程中,物塊與盤間摩擦力大小為f,試通過計算在坐標(biāo)系中作出圖像。

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