题目列表(包括答案和解析)
如图所示,木块质量m=0.78kg,在与水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,在3s末时撤去拉力F。已知木块与地面间的动摩擦因数m=0.4,(sin37°=0.60,cos37°=0.80。)求:拉力F的大小以及物体在5s内滑行的总位移。
某同学是这样分析的:由牛顿第二定律可得Fcosq-mmg=ma,可求出拉力F的大小。物体加速阶段滑行的时间t1=3s,位移s1=
at12,末速度v1=at1,减速阶段滑行的时间t2=2s,加速度a'=mg,可求出位移s2,则滑行的总位移s=s1+s2。你认为这位同学的分析是否正确,若正确,请列式并完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确的结果。
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.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.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空气阻力恒为f=4 N,g取10 m/s2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H等于多少?
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器减速上升阶段的加速度的大小.
【解析】:(1)第一次飞行中,设加速度为a1,
由牛顿第二定律得F-mg-f=ma1
飞行器上升的高度H=a1t
解得H=64 m.
(2)第二次飞行中,设失去升力后的加速度为a2,
由牛顿第二定律得-(mg+f)=ma2
解得a2=-12 m/s2.
.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.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空气阻力恒为f=4 N,g取10 m/s2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H等于多少?
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器减速上升阶段的加速度的大小.
【解析】:(1)第一次飞行中,设加速度为a1,
由牛顿第二定律得F-mg-f=ma1
飞行器上升的高度H=a1t
解得H=64m.
(2)第二次飞行中,设失去升力后的加速度为a2,
由牛顿第二定律得-(mg+f)=ma2
解得a2=-12 m/s2.
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6000 m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25 s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500 m,重力加速度g取10 m/s2,试计算:
(1)飞艇在25 s内下落的高度;
(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.
【解析】:(1)设飞艇在25 s内下落的加速度为a1,根据牛顿第二定律可得
mg-F阻=ma1,
解得:a1==9.6 m/s2.
飞艇在25 s内下落的高度为
h1=a1t2=3000 m.
(2)25 s后飞艇将做匀减速运动,开始减速时飞艇的速度v为
v=a1t=240 m/s.[来源:学|科|网]
减速运动下落的最大高度为
h2=(6000-3000-500)m=2500 m.
减速运动飞艇的加速度大小a2至少为
a2==11.52 m/s2.
设座位对大学生的支持力为N,则
N-mg=ma2,
N=m(g+a2)=2.152mg
根据牛顿第三定律,N′=N
即大学生对座位压力是其重力的2.152倍.
(9分)水平桌面上质量为1 kg的物体受到2 N的水平拉力,产生1.5 m/s2的加速度,若水平拉力增至4 N,则物体将获得多大的加速度?(g取10 m/s2)
【解析】:物体受力如图所示,
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当拉力为2 N时:
2-f=ma1①
当拉力为4 N时:
4-f=ma2②
联立①②代入数据解得:
a2=3.5 m/s2.
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