2.一架質(zhì)量m=2.0×104kg的飛機(jī)在水平跑道上起飛,發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推力恒為F1,在跑道上經(jīng)過(guò)s1=400m的加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到起飛速度vM=100m/s.現(xiàn)要使該飛機(jī)能在s2=100m的航母跑道上起飛,需用電磁彈射器輔助.假設(shè)電磁彈射器對(duì)飛機(jī)施加恒定推力F2,飛機(jī)在地面和航母跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力均為Ff=1.0×104N,求:
(1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F1大;
(2)電磁彈射器的推力F2大;
(3)電磁彈射器的平均輸出功率$\overline{P}$.

分析 (1)飛機(jī)在后一階段,在發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F1和阻力的作用下勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)求解加速度大小,根據(jù)牛頓第二定律求解飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F1;
(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度,由牛頓第二定律求牽引力F2
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律$\overline{v}=\frac{{v}_{0}+v}{2}$求出平均速度,根據(jù)P=FV求平均功率.

解答 解:(1)設(shè)第一階段的加速度大小為a1,飛機(jī)在地面和航母跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力均為Ff=1.0×104N,根據(jù)牛頓第二定律得:
F1-Ff=ma1…①
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)知:${{v}_{M}}^{2}$-0=2a1s…②
聯(lián)立①②解得:F1=2.6×105N.
(2)令飛機(jī)在電磁彈射區(qū)的加速度大小為a2,有:
a2=$\frac{{{v}_{M}}^{2}}{2{s}_{2}}=\frac{10{0}^{2}}{2×100}$=50m/s2…③
由F2+F1-f1=ma1…④
解③④得:F2=7.5×105N.
(3)平均速度為:$\overline{v}=\frac{{v}_{0}+v}{2}=\frac{100}{2}$=50m/s
平均功率為:$\overline{P}={F}_{2}\overline{v}$=7.5×105×50W=3.75×107W.
答:(1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力F1大小為2.6×105N;
(2)電磁彈射器的推力F2大小為=7.5×105N;
(3)電磁彈射器的平均輸出功率3.75×107W.

點(diǎn)評(píng) 本題是牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的結(jié)合,是動(dòng)力學(xué)的基本問(wèn)題,關(guān)鍵是求解加速度,加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示,O為兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷連線中點(diǎn),P為連線中垂線上的任意一點(diǎn),分別用φ0、φP、E0、EP表示O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的大小,則(  )
A.φ0>φP,E0>EPB.φ0P,E0>EPC.φ0<φP,E0>EPD.φ0>φP,E0=EP

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn),圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖.(所用交變電流的頻率為50Hz)

(1)關(guān)于小車所受的合力,下列敘述中正確的是D
A.小車所受的合力就是所掛吊盤(pán)和鉤碼的重力
B.小車所受合力的大小等于吊盤(pán)與鉤碼通過(guò)細(xì)繩對(duì)小車施加的拉力
C.只有平衡摩擦力后,小車所受合力才等于細(xì)繩對(duì)小車的拉力
D.只有平衡摩擦力之后,且當(dāng)小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于吊盤(pán)與鈎碼的總質(zhì)量時(shí),小車所受合力的大小可認(rèn)為等于吊盤(pán)與鈎碼的重力
(2)圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖,圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為0.510m/s2.(保留三位有效數(shù)字)
(3)保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的$\frac{1}{m}$,數(shù)據(jù)如表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678
小車加速度a/m•s-20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101
小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67
小車質(zhì)量倒數(shù)$\frac{1}{m}$/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60
請(qǐng)?jiān)趫D(c)的方格坐標(biāo)紙中畫(huà)出a-$\frac{1}{m}$圖線,該實(shí)驗(yàn)得到的 加速度與質(zhì)量的關(guān)系a=$\frac{1}{3m}$
(4)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖(d)所示.該圖線不通過(guò)原點(diǎn),其主要原因是沒(méi)有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.某單色光在一種液體中的傳播速度是1.5×108m/s,波長(zhǎng)是300nm,求該單色光在真空中的波長(zhǎng).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.用平木板、細(xì)繩套、橡皮條、測(cè)力計(jì)等做“驗(yàn)證力的平行四邊形法則”的實(shí)驗(yàn),為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行,且盡量減小誤差,你認(rèn)為下列說(shuō)法或做法能夠達(dá)到上述目的是(  )
A.使用測(cè)力計(jì)前應(yīng)將測(cè)力計(jì)水平放置,然后檢查并矯正零點(diǎn)
B.用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí),拉力應(yīng)沿彈簧的軸線,且與水平木板平行
C.兩細(xì)繩套必須等長(zhǎng)
D.用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí),拉力越大越好
E.同一次實(shí)驗(yàn)兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是4~6V(6V以下)的低壓交流電源.實(shí)驗(yàn)室使用我國(guó)民用電時(shí),每隔0.02s打一次點(diǎn).如圖所示是一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)所形成的紙帶,每5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)記數(shù)點(diǎn),求紙帶上打A點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為0.75m/s,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為3.75m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.某飛機(jī)著陸時(shí)的速度是216km/h,隨后沿水平直跑道路勻減速滑行,加速度的大小是3m/s2.求:
(1)飛機(jī)從著陸到停下過(guò)程的平均速度是多大?
(2)機(jī)場(chǎng)的跑道至少要多長(zhǎng)才能使飛機(jī)安全地停下來(lái)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中.
(1)以下是一位同學(xué)準(zhǔn)備完成的實(shí)驗(yàn)步驟.請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序.用字母排列出來(lái):CBDAE(填選項(xiàng)前的字母)
A.以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo).以彈力為縱坐標(biāo).描出各組數(shù)據(jù)(x.F)對(duì)應(yīng)的點(diǎn).并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)
B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí).其下端與刻度尺上的刻度“對(duì)齊
C.將鐵架臺(tái)固定于桌子上.并將彈簧的一端系于橫梁上.在彈簧附近豎直固定一刻度尺
D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、…鉤碼.并分別記下鉤碼靜止時(shí).彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi).然后取下鉤碼
E.以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量.寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式.并解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義

(2)表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù),并根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖1示的坐標(biāo)上作出F-X圖線.
彈力(F/N)0.51.01.52.02.5
彈簧原來(lái)長(zhǎng)度(L0/cm)1515151515
彈簧后來(lái)長(zhǎng)度(L/cm)16.217.318.519.620.8
彈簧伸長(zhǎng)量(x/cm)1.22.33.54.65.8
請(qǐng)寫(xiě)出圖線的函數(shù)表達(dá)式(F用N做單位):F=0.43x,其中常數(shù)的物理意義表示:表示彈簧的勁度系數(shù).
(3)另一位同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試.根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖2所示的圖象.從圖象上看,該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做,使圖象上端成為曲線,圖象上端成為曲線是因?yàn)閺椓^(guò)大超過(guò)彈簧彈性勁度,若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧秤.應(yīng)選彈簧甲(填“甲”或“乙”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.一物塊重30N,放在水平地板上,現(xiàn)用彈簧秤豎直向上拉物塊,物塊靜止不動(dòng),若此時(shí)彈簧秤的示數(shù)為8N,則地板對(duì)物塊的彈力是多少?現(xiàn)增大拉力使物塊離開(kāi)地面向上運(yùn)動(dòng),然后使彈簧秤的示數(shù)始終保持為60N,則此時(shí)物體的加速度大小為多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案