题目内容
10．
2015年3月31日凌晨1：35分，全球唯一一架不使用矿物燃料、只依靠太阳能实现连续昼夜飞行的最大太阳能飞机--“阳光动力2号”降落重庆江北国际机场．重庆是该飞机全球降落的第五站，也是中国降落的第一站．假设“阳光动力2号”飞机在水平直跑道上起飞过程如下：飞机从静止开始做匀加速直线运动，经过100m时，飞机达到离开地面的最小速度．已知飞机竖直向上的升力F升与其水平速度v的关系为F升=kv2（k=250N•s2/m2）；飞机和飞行员的总质量为2500kg，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）飞机离开地面的最小速度
（2）飞机匀加速运动过程的加速度大小；
（2）若飞机匀加速运动过程受到的阻力恒为2000N，其恒定牵引力由4台电动机提供，则飞机刚要离开地面时平均每台电动机提供的功率为多大．
分析 （1）飞机离开恰好离开地面时升力恰好等于重力，由平衡条件求出飞机的最小速度．
（2）由匀变速直线运动的速度位移公式求出飞机的加速度．
（3）根据牛顿第二定律求出牵引力，结合P=Fv求出飞机刚要离开地面时平均每台电动机提供的功率
解答 解：（1）飞机刚要离开地面时，
由平衡条件得：kv2=mg，代入数据解得：v=10m/s；
（2）飞机匀加速过程，由匀变速直线运动的速度位移公式得：
v2=2ax，代入数据解得：a=0.5m/s2；
（3）飞机匀加速过程，由牛顿第二定律得：F-f=ma，
每台电动机提供的功率：4P=Fv，代入数据解得：P=8125W；
答：（1）飞机离开地面的最小速度为10m/s；
（2）飞机匀加速运动过程的加速度大小为0.5m/s2；
（3）飞机刚要离开地面时平均每台电动机提供的功率为8125W．
点评 本题考查了共点力平衡、牛顿第二定律、功率的公式的基本运用，通过竖直方向上平衡求出离开地面时的速度是解决本题的关键．
练习册系列答案
相关题目
1．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光强度减弱，而频率不变，则（ ）
| A． | 有可能不发生光电效应 | |
| B． | 逸出的光电子的最大初动能将减小 | |
| C． | 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小 | |
| D． | 从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 |
如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经t=3.0s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，不计空气阻力．（已知sin37°=0.6）求：
5．堵住打气筒的出气口，缓慢向下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力，温度保持不变．对这一现象的解释正确的是（ ）
| A． | 气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多 | |
| B． | 分子间没有可压缩的间隙 | |
| C． | 压缩气体要克服分子力做功 | |
| D． | 分子间相互作用力表现为引力 | |
| E． | 在压缩过程中，气体分子势能减小 |
15．某同学利用如图1装置研究物体以相同的初速度与不同质量的物体发生完全非弹性碰撞时的规律．器材：轻弹簧、刻度尺、材料相同的两物块m和M、砝码若干．实验前，将一水平滑槽固定在地面上，已知滑槽足够长，与物块间摩擦系数为μ（μ值较小）．物块M的上表面有四个卡孔，每个卡孔可以放入一个砝码，从而方便在实验中改变被碰物体的质量．在物块M的左端粘上双面胶以保证m和M相碰后粘在一起运动，已知重力加速度为g．
实验步骤如下：
Ⅰ把轻弹簧一端固定在水平滑槽的左端，记录下弹簧自由端的位置O
Ⅱ放置物块M在某 C点处，记录下此C位置．用物块m压缩弹簧至某位置B处，记录下位置B，放手使物块m弹出，m和物块M碰撞后一起向右运动至停下，记录m和M碰后一起滑行的距离x
Ⅲ逐次在M上添加不同个数的砝码，重复几次Ⅱ，测出几个对应的x
已知m=20g，每个砝码的质量m0=5g，测量数据如表：
回答下列问题：
①每次实验都将M放在相同的C点，都让m压缩到相同的位置B再放手可以保正每次碰前m的速度相同（填“相同”或“不同”）
②若M在初始时按照图中的摆放方法，则测量x时，应测量C点到停下后M的右端（填“左端”或“右端”）间的距离
③利用碰撞后到停下的过程，可表示出碰后的速度为$\sqrt{2μgx}$（用g，x，μ表示）
④从表格中可以发现随着砝码个数增加，距离x变短，为找到定量规律，我们可以选用添加的砝码质量m1为纵坐标，$\frac{1}{\sqrt{x}}$（选填x、$\frac{1}{x}$、$\sqrt{x}$、$\frac{1}{\sqrt{x}}$）为横坐标，可做出如图2的直线函数图线．若延长得该直线的纵截距为-40g，则M的质量应为20g．
⑤利用③、④中的结论及表格中的任意一组数据，根据动量守恒定律，可以计算出m在碰前瞬间的速度．
实验步骤如下：
Ⅰ把轻弹簧一端固定在水平滑槽的左端，记录下弹簧自由端的位置O
Ⅱ放置物块M在某 C点处，记录下此C位置．用物块m压缩弹簧至某位置B处，记录下位置B，放手使物块m弹出，m和物块M碰撞后一起向右运动至停下，记录m和M碰后一起滑行的距离x
Ⅲ逐次在M上添加不同个数的砝码，重复几次Ⅱ，测出几个对应的x
已知m=20g，每个砝码的质量m0=5g，测量数据如表：
| 砝码数/个 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x（cm） | 100.00 | 44.40 | 25.00 | 16.01 | 11.10 |
| $\frac{1}{x}$（cm-1） | 0.010 | 0.023 | 0.040 | 0.063 | 0.090 |
| $\sqrt{x}$（cm0.5） | 10.00 | 6.70 | 5.00 | 4.00 | 3.30 |
| $\frac{1}{\sqrt{x}}$（cm-0.5） | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
①每次实验都将M放在相同的C点，都让m压缩到相同的位置B再放手可以保正每次碰前m的速度相同（填“相同”或“不同”）
②若M在初始时按照图中的摆放方法，则测量x时，应测量C点到停下后M的右端（填“左端”或“右端”）间的距离
③利用碰撞后到停下的过程，可表示出碰后的速度为$\sqrt{2μgx}$（用g，x，μ表示）
④从表格中可以发现随着砝码个数增加，距离x变短，为找到定量规律，我们可以选用添加的砝码质量m1为纵坐标，$\frac{1}{\sqrt{x}}$（选填x、$\frac{1}{x}$、$\sqrt{x}$、$\frac{1}{\sqrt{x}}$）为横坐标，可做出如图2的直线函数图线．若延长得该直线的纵截距为-40g，则M的质量应为20g．
⑤利用③、④中的结论及表格中的任意一组数据，根据动量守恒定律，可以计算出m在碰前瞬间的速度．
2．下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（ ）
| A． | 物体的温度越高，所含热量越多 | |
| B． | 物体的内能越大，所含热量越多 | |
| C． | 物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大 | |
| D． | 物体的温度不变，它的内能就不变 |
19．高速或超速离心机是基因提取中的关键设备，当超速离心机转速达80000r/min时，则关于距离超速离心机转轴12cm处的质点，下列说法正确的是（ ）
| A． | 周期为$\frac{1}{80000}$s | B． | 线速度大小为320πm/s | ||
| C． | 角速度为160000πrad/s | D． | 角速度为$\frac{4000}{3}$rad/s |
20．将行星绕太阳的运动看做是匀速圆周运动，若已知万有引力常量G，要求出太阳的质量还需要知道下列哪些数据（ ）
| A． | 行星绕太阳运动的开普勒常量k | |
| B． | 地球的公转周期，地球表面重力加速度 | |
| C． | 火星质量，火星半径，火星的公转周期 | |
| D． | 金星的公转轨道半径，金星的公转周期 |