题目内容

8．某物理兴趣小组的同学为了研究飞行器返回的过程，进行了模拟实验．将模拟器送到H=72m的高处，启动控制器，使模拟器由静止开始以a1=6m/s2的加速度加速下降，经一段时间后，通过调节控制器使模拟器做减速运动，减速时的加速度大小为a2=5m/s2；当模拟器距离地面的高度为h=6.1m时，速度大小为v2=1m/s，且保持该速度匀速落地．已知模拟器的质量为m=60kg，重力加速度g=10m/s2．
（1）模拟器加速运动过程的位移为多大？
（2）模拟器从启动控制器到着地的过程中，除重力外，模拟器克服其他力做的功为多少？

分析 （1）分别对匀加速和匀减速阶段用运动学公式联立求解；
（2）由动能定理可求模拟器克服其他力做的功．

解答 解：（1）设匀加速运动结束的末速度为v1，
匀加速阶段有：v12=2a1h1
匀减速阶段有：v22-v12=-2a2h2
又因为：H=h1+h2+6.1
联立解得：h1=30m
（2）从启动控制器到着地的过程，由动能定理可得：mgH-Wf=$\frac{1}{2}$mv22-0
即：60×10×72-Wf=$\frac{1}{2}$×60×12
解得：Wf=4290J
答：（1）模拟器加速运动过程的位移为30m；
（2）模拟器克服其他力做的功为4290J．

点评 解答此题的关键是分析清楚运动过程，熟练地运用运动学公式建立等式，同时注意动能定理全过程使用更为简捷．

练习册系列答案
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18．一只蚂蚁从地上开始沿着笔直的树干向上爬行，它上行的速度v与它距地面的高度h之间满足关系v=$\frac{l{v}_{0}}{l+h}$，其中常量l=20cm，v0=2cm/s．求：
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19．下列有关物理学常识的说法中，正确的是（　　）
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B．伽利略在研究自由落体运动时采用了逻辑推理的方法
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16．有与物体同时受到三个互成角度的力作用处于静止状态，这三个力分别是5N、4N、3N，现在把3N的力撤去后物体所受合力大小判断正确的是（　　）
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13．科学家分析，随着地球上各地地震、海啸的不断发生，会导致地球的自转变快，理论分析，下列说法正确的是（　　）
A．“天宫一号”飞行器的高度要略调高一点
B．地球赤道上物体的重力会略变小
C．同步卫星的高度要略调低一点
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20．要测量一个干电池组的电动势E（约6V）和内阻r（约2Ω），给定的器材有：
电压表V：量程4.5V，内阻很大（（可视为理想电压表）
定值电阻三个：R1=1.2Ω，R2=5Ω，R3=10Ω
电键两个：S1和S2
导线若干
（1）试从三个定值电阻中选用两个，与其它器材一起组成一个测量电路，要求测量时电压表的指针偏转超过其量程的一半，请补全测量电路的实验原理图（图中各元件要标示字母符号）．
（2）正确连接器材后，写出简要测量步骤，说明实验中应记录的测量值及其字母符号：①闭合S1，断开S2，读出此时电压表的示数U1；②闭合S2，再读出电压表的示数U2．
（3）列出求E和r的方程式（要求用题给字母符号及测量值的字母符号表示不必计算结果）：①U1=$\frac{（{R}_{1}+{R}_{2}）E}{（{R}_{1}+{R}_{2}+r）}$；②U2=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}+r}$．
17．“蛟龙号”载人深潜器是我国自行设计的深海探测利器，设计最大下潜深度为7000m．下潜过程中需要用一定量的压载铁把它“压入”水中，上浮时抛掉压载铁才能实现上浮，则“蛟龙号”下潜过程中（　　）
A．压载铁对“蛟龙号”做正功，“蛟龙号”对压载铁做负功
B．压载铁对“蛟龙号”做正功，“蛟龙号”对压载铁不做功
C．压载铁对“蛟龙号”做负功，“蛟龙号”对压载铁不做功
D．压载铁对“蛟龙号”不做功，“蛟龙号”对压载铁做正功
18．如图所示，平行板电容器两极板水平放置，电容为C，开始时开关闭合，电容器与一直流电源相连，极板间电压为U，两极板间距为d，电容器储存的能量E=$\frac{1}{2}C{U^2}$．一电荷量为-q的带电油滴，以初动能Ek0从平行板电容器的两个极板中央水平射入（极板足够长），带电油滴恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器，则（　　）
A．保持开关闭合，仅将上极板下移$\frac{d}{4}$，带电油滴仍能沿水平线运动
B．保持开关闭合，仅将上极板下移$\frac{d}{4}$，带电油滴将撞击上极板，撞击上极板时的动能为Ek0+$\frac{qU}{12}$
C．断开开关，仅将上极板上移$\frac{d}{4}$，带电油滴将撞击下极板，撞击下极板时的动能为Ek0+$\frac{qU}{6}$
D．断开开关，仅将上极板上移$\frac{d}{4}$，若不考虑电容器极板的重力势能变化，外力对极板做功至少为$\frac{1}{8}C{U^2}$

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