美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微
题型：不详难度：来源：
美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微重力的环境．下落过程飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样，可以获得持续25s之久的失重状态，大学生们就可以进行微重力影响的实验．紧接着飞艇又做匀减速运动，若飞艇离地面的高度不得低于500m．重力加速度g取10m/s2，试计算：
（1）飞艇在25s内所下落的高度；
（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是其重力的多少倍． |
答案
（1）设飞艇在25s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二定律可得mg-F1=ma1
解得：a1==9.6m/s2
飞艇在25s内下落的高度为h1=a1t2=3000m
（2）25s后飞艇将做匀速运动，开始减速时飞艇的速度v为 v=a1t=240m/s
减速运动下落的最大高度为 h2=（6000-3000-500）m=2500m
减速运动飞艇的加速度大小a2至少为a2==11.52m/s2
设座位对大学生的支持力为FN，则
FN-mg=ma2，
FN=m（g+a2）=2.152mg
F"N=-FN
即大学生对座位压力是其重力的2.152倍．
答：（1）飞艇在25s内所下落的高度为3000m；
（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是其重力的2.152倍． |
举一反三
物体做变加速直线运动，依次经过A、B、C 3点，B为AC的中点，物体在AB段加速度恒为a1，在BC段加速度恒为a2，已知A、B、C 3点的速度为vA、vB、vC，有vA＜vC，且vB=| vA+vC | | 2 | 如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m．现有一个旅行包（视为质点）以v0=10m/s的初速度向右水平地滑上水平传送带，已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6．本题中g取10m/s2．试讨论下列问题：
①．若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包点将从B端滑落，则包的落地点距B端的水平距离又是多少？
②．设皮带轮顺时针匀速运动，且皮带轮的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？
③．设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离S 随皮带轮的角速度ω变化的图象．
| 一匀强电场，场强方向是水平的（如图）．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差． | | 一颗子弹垂直穿过三块紧挨在一起的厚度相同的木板后，速度刚好为零，木板厚度相同，子弹在各木板中运动的加速度大小恒定，则子弹在进入每块木板前的速度之比为______． | 如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：
（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S-ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）．
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