航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=0.5㎏,动力系统提供的恒定升力F=8N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.(设飞行器飞行时所受的阻力大小不变

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=0.5㎏,动力系统提供的恒定升力F=8N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.(设飞行器飞行时所受的阻力大小不变

题型:黄浦区一模难度:来源:
航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=0.5㎏,动力系统提供的恒定升力F=8N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.(设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2.)
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=6s 时到达高度H=36m.求飞行器所受阻力大小;
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=5s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3
答案
(1)第一次飞行中,设加速度为a1
匀加速运动H=
1
2
a1
t21

a1=
2H
t21
=
2×36
62
m/s2=2m/s2

由牛顿第二定律F-mg-f=ma1
解得f=F-mg-ma1=8-0.5×10-0.5×2N=2N
(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为h1
匀加速运动h1=
1
2
a1
t22
=
1
2
×2×52=25m
  
v1=a1t2=2×5m/s=10m/s
设失去升力后的速度为a2,上升的高度为h2
由牛顿第二定律mg+f=ma2    
a2=14m/s2
h2=
v21
2a2
=
102
2×14
m=
25
7
m=3.57m

解得h=h1+h2=28.57m
(3)设失去升力下降阶段加速度为a3
由牛顿第二定律mg-f=ma3
a3=6m/s2
恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3
F-mg+f=ma4
a4=10m/s2;且
v23
2a3
+
v23
2a4
=h

v3=14.6m/s=a3t3
解得t3=2.43s
答:(1)飞行器所受阻力大小为2N;
(2)飞行器能达到的最大高度为28.57m;
(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间为2.43s.
举一反三
在一次消防逃生演练中,队员从倾斜直滑道AB的顶端A由静止滑下,经B点后水平滑出,最后落在水平地面的护垫上(不计护垫厚度的影响).已知A、B离水平地面的高度分别为H=6.2m、h=3.2m,A、B两点间的水平距离为L=4.0m,队员与滑道间的动摩擦因数μ=0.3,g取10m/s2.求:
(1)队员到达B点的速度大小;
(2)队员落地点到B点的水平距离;
(3)队员自顶端A至落地所用的时间.魔方格
题型:淮安模拟难度:| 查看答案
如图,质量M=1kg的木板静止在水平面上,质量m=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.设最大摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.

魔方格

(1)若力F恒为8N,经1s铁块运动到木板的左端.求:木板的长度
(2)若力F从零开始逐渐增加,且木板足够长.试通过分析与计算,在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.
题型:惠州二模难度:| 查看答案
如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37?、足够长的光滑斜面,小物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一小物体B以某一初速v2做平抛运动,如果当A上滑到最高点时恰好被物体B击中,则物体B抛出时的初速度大小为v2=______m/s,物体A、B初始位置间的高度差为h=______m.魔方格
题型:上海模拟难度:| 查看答案
某同学探究小球沿光滑斜面顶端下滑至底端的运动规律,现将两质量相同的小球同时从斜面的顶端释放,在甲、乙图的两种斜面中,通过一定的判断分析,你可以得到的正确结论是(  )
A.甲图中,小球在两个斜面上运动的时间相同
B.甲图中,小球在两个斜面上运动的加速度相同
C.乙图中,小球在两个斜面上运动的时间相同
D.乙图中,小球在两个斜面上运动的加速度相同
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,水平传送带AB长l=1.3m,距离地面的高度h=0.20m,木块与地面之间的动摩擦因数μ0=0.20.质量为M=1.0kg的木块随传送带一起以v=2.0m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.50.当木块运动至最左端A点时,此时一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1.0s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2.求:
(1)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?
(2)从第一颗子弹射中木块后到木块最终离开传送带的过程中,木块和传送带间因摩擦产生的热量是多少?
(3)如果在木块离开传送带时,地面上有另一相同木块立即从C点以v1=1.0m/s向左运动,为保证两木块相遇,地面木块应在距离B点正下方多远处开始运动?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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