题目内容
2．
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：如图所示，航空母舰的水平跑道总长l=180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m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=2.0×104kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．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=100m/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）
（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牵的大小．
分析 （1）飞机在后一阶段，在发动机的推力F推和阻力的作用下匀加速运动，根据牛顿第二定律求解加速度大小；
（2）飞机经历了两个加速度不同的匀加速运动过程，先根据运动学列式求出后一阶段匀加速运动的初速度，即为前一阶段匀加速运动的末速度，再由运动学公式求前一阶段的加速度，最后由牛顿第二定律求牵引力F牵．
解答 解：（1）令后一阶段的加速度大小为a2，平均阻力为f2=0.2mg，根据牛顿第二定律得：
F推-f2=ma2，
将F推=1.2×105N，m=2.0×104kg
代入解得：a2=4m/s2．
（2）令飞机在电磁弹射区的加速度大小为a1，末速度为v1．平均阻力为：f1=0.05mg，
则由运动学公式得：
v12=2a1l1，
v2-v12=2a2（l-l1）
联立上两式解得，a1=39.7m/s2．
由F牵+F推-f1=ma1，
解得，F牵=6.8×105N．
答：（1）飞机在后一阶段的加速度大小为4m/s2．
（2）电磁弹射器的牵引力F牵的大小为6.8×105N．
点评 本题是牛顿运动定律和运动学规律的结合，是动力学的基本问题，关键是求解加速度，加速度是联系力学和运动学的桥梁．
练习册系列答案
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
相关题目
12．某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中，进行了下列操作，则：
（1）用主尺最小分度为1mm、游标尺上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图1所示，可以读出此金属球的直径为8.30 mm．
（2）如果测得g值偏小，可能的原因是B
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．测量悬线长度作为摆长，没有加上摆球的半径
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动次数记为50次
（3）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：
试以L为横坐标，T2为纵坐标，在图2中作出T2-L图线，并利用此图线求出重力加速度为9.86m/s2．（保留到小数点后两位）
（1）用主尺最小分度为1mm、游标尺上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如图1所示，可以读出此金属球的直径为8.30 mm．
（2）如果测得g值偏小，可能的原因是B
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．测量悬线长度作为摆长，没有加上摆球的半径
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动次数记为50次
（3）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：
| L/m | 0.5 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.2 |
| T2/s2 | 2.00 | 3.20 | 3.61 | 4.00 | 4.80 |
13．下列各种运动中，不属于匀变速运动的有（ ）
| A． | 匀变速直线运动 | B． | 匀速圆周运动 | C． | 平抛运动 | D． | 竖直上抛运动 |
10．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损耗的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则P′、P用的关系式正确的是（ ）
| A． | P′=$\frac{{U}^{2}S}{ρL}$ | B． | P′=$\frac{{P}^{2}ρL}{US}$ | C． | P用=P（1-$\frac{PρL}{{U}^{2}S}$） | D． | P用=P-$\frac{{U}^{2}S}{ρL}$ |
17．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，对其环绕速度下列说法中正确的是（ ）
| A． | 一定等于7.9km/s | B． | 等于或小于7.9km/s | ||
| C． | 一定大于7.9km/s | D． | 介于7.9km/s～11.2km/s |
7．某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．如图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F1用位移传感器测出小车的位移x和瞬时速度v．已知小车质量为200g．
（1）某次实验得到数据如表所示，v-x图象已经画出，如图（乙）所示，请根据表格中数据在坐标纸内图（丙）中画出F-x图象，并求出x=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=0.18J，此过程动能的变化量△EK=0.17J（保留2位有效数字）．
（2）指出下列情况可减小实验误差的操作是CD（填选项前的字母，可能不止一个正确选项）
A．使拉力F要远小于小车的重力 B．使拉力F要远大于小车的重力
C．实验时要先平衡摩擦力 D．要使细绳与滑板表面平行．
（1）某次实验得到数据如表所示，v-x图象已经画出，如图（乙）所示，请根据表格中数据在坐标纸内图（丙）中画出F-x图象，并求出x=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=0.18J，此过程动能的变化量△EK=0.17J（保留2位有效数字）．
| s/m | F/N | v/m•s-1 |
| 0.30 | 1.00 | 0.00 |
| 0.31 | 0.99 | 0.31 |
| 0.32 | 0.95 | 0.44 |
| 0.35 | 0.91 | 0.67 |
| 0.40 | 0.81 | 0.93 |
| 0.45 | 0.74 | 1.10 |
| 0.52 | 0.60 | 1.30 |
A．使拉力F要远小于小车的重力 B．使拉力F要远大于小车的重力
C．实验时要先平衡摩擦力 D．要使细绳与滑板表面平行．
12．在同一高度，把三个质量相同的球A，B，C分别以相等的速率竖直上抛，竖直下抛和平抛，它们都落到同一水平地面上，则三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为WA，WB，WC，重力的平均功率分别为PA，PB，PC，则它们的大小关系为（ ）
| A． | WA＞WB＞WC，PA＞PB=PC | B． | WA=WB=WC，PA=PB=PC | ||
| C． | WA=WB=WC，PB＞PC＞PA | D． | WA＞WB＞WC，PA＞PB＞PC |