题目内容
(16分)如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1="160" m的水平跑道和长度为l2 =" 20" m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h =" 4.0" m。一架质量为m = 2.0×104 kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F = 1.2×105 N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍。假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取g =" 10" m/s2。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小;
(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力,求助推力F推的大小。
(1)
(2)![]()
解析试题分析:(1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为a1、末速度大小为v1,运动时间为t1,有
①
②
③
注意到v0 =" 0,"
,代入已知数据可得
a1 =" 5.0" m/s2,v1 =" 40" m/s,t1 =" 8.0" s ④
飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用,设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2,沿斜面方向有
⑤
⑥
⑦
注意到v1 =" 40" m/s ,代入已知数据可得
a2 =" 3.0" m/s2,
⑧
(2)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力、助推力与阻力作用,设加速度大小为a´1、末速度大小为v´1,有
⑨
⑩
飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用没有变化,加速度大小仍有a´2=" 3.0" m/s2
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根据题意,v´2 =" 100" m/s,代入数据解得
本题要求考生准确进行受力分析、熟练应用牛顿第二定律、灵活应用匀变速直线运动规律。本题还可以运用动能定理来求解,动力学问题的解题思路是:首先考虑动能定理,其次是牛顿运动定律。
考点:本题综合考查动力学问题的求解。
| A、第5s末是时间的概念,已经历了5s | B、第4s是时间的概念,共经历了4s | C、最后2s是时间的概念,共经历了2s | D、3s末是时间的概念,共经历了3s |
| A、平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 | B、平均速率就是平均速度的大小 | C、瞬时速度,其大小就是瞬时速率,其方向就是物体运动的方向 | D、平均速度的方向就是物体运动的方向,且其与位移的方向总是一致的 |
自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法错误的是 ( )
| A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系 |
| B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系 |
| C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系 |
| D.焦耳发现了电流的热效应,定量给出了电能和热能之间的转换关系 |
下列物理量中,属于矢量,同时其单位属于基本单位的是
| A.速度 | B.力 | C.位移 | D.质量 |
下列四个选项中,属于国际单位制中基本单位的是
| A.m | B.N | C.J | D.W |
下列技术应用中,不是利用电磁波工作的是
| A.利用微波雷达跟踪飞行目标 |
| B.利用声呐系统探测海底深度 |
| C.利用北斗导航系统进行定位和导航 |
| D.利用移动通信屏蔽器屏蔽手机信号 |