(11分)一架军用直升机悬停在距离地面64 m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的自动减速伞,物资经4s落地。为了防止物资与地面的剧烈撞击,
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(11分)一架军用直升机悬停在距离地面64 m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的自动减速伞,物资经4s落地。为了防止物资与地面的剧烈撞击,须在物资距离地面一定高度时将物资上携带的自动减速伞打开。已知物资接触地面的安全限速为2m/s,减速伞打开后物资所受空气阻力是打开前的18倍。减速伞打开前后空气阻力均认为大小不变,忽略减速伞打开的时间,取g="10" m/s2。求 (1)减速伞打开时离地面的高度至少为多少? (2)物资运动的时间至少为多少? |
答案
(1)15m;(2)4.5s |
解析
(1)设物资质量为m,不打开伞的情况下, 物资经t=4s落地。由牛顿第二定律和运动学公式得 (1分) (1分) 解得 8m/s2, (1分) 设物资落地速度恰为v=2m/s时,减速伞打开的高度为h,开伞时物资的速度为v0,由牛顿第二定律和运动学公式得 (2分) , (2分) 解得 26m/s2,15m (1分) (2)由上面的求解过程,可得开伞时的速度v0=28m/s 开伞前的运动时间s (1分) 开伞后的运动时间s (1分) 故物资运动的时间至少为4.5s。(1分) |
举一反三
如图所示,一质量m的木块静止于水平地面上。现对物体施加一个大小恒为F的水平方向拉力。设当地的重力加速度为g。那么:
(1)若地面光滑,请写出物体的加速度的表达式; (2)若物体与地面之间的摩擦因数统一用来表示,那么物体的加速度又将如何表达? |
两只船A、B在水面上相距200m,用绳连接起来处于静止状态,假设A船上的人以300N的恒力开始拉绳子,若A、B的质量分别为2000kg和3000kg,人与绳子的质量及水的阻力均忽略不计,则: (1)到A、B相互接触需要多少秒? (2)即将接触前,A、B速率各是多少m/s? (3)到接触时止,A、B各走了多少m? (4)接触后A、B两船紧密连在一起,整体的速率是多大? |
(1)升降机匀速上升; (2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升; (3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降。 |
质量为m=1000kg的汽车从静止开始沿平直公路启动,汽车行驶的过程中所受阻力恒为车重的k=0.2倍.汽车启动后的时间t1=10s内做匀加速运动,加速度为a1=2m/s2;然后汽车做匀减速运动,加速度大小为a2=1m/s2,直至汽车停下.则: (1)汽车在整个运动过程中,发动机输出功率的平均值是多少? (2)汽车在整个运动过程中,发动机输出功率的最大值是多少? |
如图所示,质量为m的物体A放在倾角为θ的斜面体B上,并在图示的水平恒力F作用下使它们之间刚好不发生相对滑动而向左运动. 已知斜面和水平面均光滑,那么下列关于这个物理情境的讨论中正确的是( )
A.题目中描述的这种物理情境不可能发生 | B.A、B只有向左匀速运动时才能发生这种可能 | C.斜面体B对物体A不做功是由于它们之间的弹力方向垂直于斜面 | D.A、B具有共同加速度时能发生,且恒力F大小为(M+m)gtanθ |
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