題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,木塊質量m=0.78kg,在與水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動,在3s末時撤去拉力F。已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)m=0.4,(sin37°=0.60,cos37°=0.80。)求:拉力F的大小以及物體在5s內滑行的總位移。
某同學是這樣分析的:由牛頓第二定律可得Fcosq-mmg=ma,可求出拉力F的大小。物體加速階段滑行的時間t1=3s,位移s1=at12,末速度v1=at1,減速階段滑行的時間t2=2s,加速度a'=mg,可求出位移s2,則滑行的總位移s=s1+s2。你認為這位同學的分析是否正確,若正確,請列式并完成計算;若不正確,請說明理由,并用你自己的方法算出正確的結果。
.航模興趣小組設計出一架遙控飛行器,其質量m=2 kg,動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28 N.試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升.設飛行器飛行時所受的空氣阻力恒為f=4 N,g取10 m/s2.
(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8 s時到達高度H等于多少?
(2)第二次試飛,飛行器飛行t2=6 s時遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力,求飛行器減速上升階段的加速度的大。
【解析】:(1)第一次飛行中,設加速度為a1,
由牛頓第二定律得F-mg-f=ma1
飛行器上升的高度H=a1t
解得H=64 m.
(2)第二次飛行中,設失去升力后的加速度為a2,
由牛頓第二定律得-(mg+f)=ma2
解得a2=-12 m/s2.
.航模興趣小組設計出一架遙控飛行器,其質量m=2 kg,動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28 N.試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升.設飛行器飛行時所受的空氣阻力恒為f=4 N,g取10 m/s2.
(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8s時到達高度H等于多少?
(2)第二次試飛,飛行器飛行t2=6s時遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力,求飛行器減速上升階段的加速度的大小.
【解析】:(1)第一次飛行中,設加速度為a1,
由牛頓第二定律得F-mg-f=ma1
飛行器上升的高度H=a1t
解得H=64m.
(2)第二次飛行中,設失去升力后的加速度為a2,
由牛頓第二定律得-(mg+f)=ma2
解得a2=-12 m/s2.
美國密執(zhí)安大學五名學習航空航天工程的大學生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學生飛行機會計劃”.飛行員將飛艇開到6000 m的高空后,讓飛艇由靜止下落,以模擬一種微重力的環(huán)境.下落過程飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍,這樣,可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài),大學生們就可以進行微重力影響的實驗.緊接著飛艇又做勻減速運動.若飛艇離地面的高度不得低于500 m,重力加速度g取10 m/s2,試計算:
(1)飛艇在25 s內下落的高度;
(2)在飛艇后來的減速過程中,大學生對座位的壓力是其重力的多少倍.
【解析】:(1)設飛艇在25 s內下落的加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律可得
mg-F阻=ma1,
解得:a1==9.6 m/s2.
飛艇在25 s內下落的高度為
h1=a1t2=3000 m.
(2)25 s后飛艇將做勻減速運動,開始減速時飛艇的速度v為
v=a1t=240 m/s.[來源:學|科|網(wǎng)]
減速運動下落的最大高度為
h2=(6000-3000-500)m=2500 m.
減速運動飛艇的加速度大小a2至少為
a2==11.52 m/s2.
設座位對大學生的支持力為N,則
N-mg=ma2,
N=m(g+a2)=2.152mg
根據(jù)牛頓第三定律,N′=N
即大學生對座位壓力是其重力的2.152倍.
(9分)水平桌面上質量為1 kg的物體受到2 N的水平拉力,產(chǎn)生1.5 m/s2的加速度,若水平拉力增至4 N,則物體將獲得多大的加速度?(g取10 m/s2)
【解析】:物體受力如圖所示,
當拉力為2 N時:
2-f=ma1①
當拉力為4 N時:
4-f=ma2②
聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)解得:
a2=3.5 m/s2.
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