12.2016年5月22日,天津國(guó)際無(wú)人機(jī)展開(kāi)幕.其中,首次公開(kāi)展出的軟體飛機(jī)引發(fā)觀眾廣泛關(guān)注.據(jù)介紹,軟體飛機(jī)是沒(méi)有硬質(zhì)骨架的飛機(jī),從箱子里面取出來(lái)吹氣成型.同比之下機(jī)翼面積大,載荷能力強(qiáng),可做超低速超低空飛行,具有良好的彈性,耐撞擊而不易受損.可用于航拍、航測(cè)、遙感等用途.飛翔從容、穩(wěn)定、柔和、自如,易操縱,被稱為“空中自行車”“無(wú)線的風(fēng)箏”.若一質(zhì)量為m的軟體飛機(jī)超低空飛行,在距離地面h高度的水平面內(nèi),以速率v做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.
(1)求空氣對(duì)飛機(jī)的作用力的大。
(2)若飛機(jī)在勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,飛機(jī)上的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)脫落,求質(zhì)點(diǎn)落地點(diǎn)與飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心之間的距離(空氣阻力忽略不計(jì)).

分析 (1)飛機(jī)受重力、空氣的作用力,靠?jī)蓚(gè)力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出空氣對(duì)飛機(jī)的作用力;
(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,求得質(zhì)點(diǎn)落地水平位移,再結(jié)合幾何關(guān)系,即可求解.

解答 解:(1)受力分析,根據(jù)牛頓第二定律有:F=F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$.
根據(jù)平行四邊形定則,
如圖.
空氣對(duì)飛機(jī)的作用力F=$\sqrt{(mg)^{2}{+F}_{合}^{2}}$=m$\sqrt{{g}^{2}+\frac{{v}^{4}}{{R}^{2}}}$.
(2)飛機(jī)上的質(zhì)點(diǎn)脫落后,做初速度為v的平拋運(yùn)動(dòng),
由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可知,x=vt
 h=$\frac{1}{2}$gt2
根據(jù)幾何關(guān)系,則有:

質(zhì)點(diǎn)落地點(diǎn)與飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心之間的距離為d=$\sqrt{{x}^{2}+{R}^{2}}$
質(zhì)點(diǎn)落地點(diǎn)與飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心之間的距離:L=$\sqrt{\frac{2h{v}^{2}}{g}+{R}^{2}+{h}^{2}}$
答:(1)空氣對(duì)飛機(jī)的作用力的大小是m$\sqrt{{g}^{2}+\frac{{v}^{4}}{{R}^{2}}}$.
(2)質(zhì)點(diǎn)落地點(diǎn)與飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心之間的距離是$\sqrt{\frac{2h{v}^{2}}{g}+{R}^{2}+{h}^{2}}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來(lái)源,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解,掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理規(guī)律,注意幾何關(guān)系的正確應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖A、B、C三物塊質(zhì)量mA=10kg,mB=20kg,mC=30kg,兩輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)分別為K1=1000N/m,k2=2000N/m,開(kāi)始時(shí),用手托起C使K2為原長(zhǎng).現(xiàn)緩慢放手使C下降直至與手分離,則系統(tǒng)靜止時(shí)B、C的位置如何變化?變化了多少?(不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量及繩與滑輪的摩擦,g=10m/s2,C離地足夠高.)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是( 。
A.N/CB.V/CC.J/CD.T/C

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.一星球半徑與地球相同,質(zhì)量為地球的一半,則物體在該星球表面所受的萬(wàn)有引力大小是它在地球表面所受萬(wàn)有引力大小的( 。
A.0.25倍B.0.5倍C.2倍D.4倍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.如圖是物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,由圖可知,該物體( 。
A.第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的加速度相同
B.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同
C.第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移相同
D.0~2 s和0~4 s內(nèi)的平均速度大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

17.如圖所示,B板帶正電且電勢(shì)為U,質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))以初速v0水平射入電場(chǎng).若粒子帶-q電量,則粒子到達(dá)B板時(shí)速度大小為$\sqrt{\frac{2Uq}{m}+{v}_{0}^{2}}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.一直升機(jī)以5.0m/s速度豎直上升,某時(shí)刻從飛機(jī)上釋放一物塊,經(jīng)2.0s落在地面上,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)物塊落到地面時(shí)的速度;
(2)物塊2.0s內(nèi)通過(guò)的路程;
(3)物塊釋放時(shí)距地面的高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖.
(1)圖乙中的F'是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值.
(2)在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答:不變.(選填“變”或“不變”).
(3)本實(shí)驗(yàn)主要采用的科學(xué)方法是B
A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法
C.控制變量法D.建立物理模型法.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖是京九鐵路北京西至深圳某一車次運(yùn)行的時(shí)刻表,設(shè)火車在每個(gè)車站都能準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá),準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)出.
T107車次T108
北京西
深圳
自北京西起公里站名北京西
深圳
20:300北京西13:35
0:24
32
350聊城36
9:28
1:53
55
528菏澤07
8:05
4:26
34
853阜陽(yáng)40
5:32
(1)阜陽(yáng)至聊城的路程為503km.
(2)T107次列車由聊城站開(kāi)出直至到達(dá)菏澤站,運(yùn)行的平均速率為132km/h.
(3)T108次列車由阜陽(yáng)站開(kāi)出直至到達(dá)菏澤站,運(yùn)行的平均速率為37m/s.
(4)T108次列車在9時(shí)30分的瞬時(shí)速度為0km/h.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案