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为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离,现代航母大多采用了蒸汽弹射技术.一...

为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离,现代航母大多采用了蒸汽弹射技术.一架总质量M=5.0x103kg的战机如果采用滑行加速(只依靠自身动力系统加速),要达到vo=60m/s的起飞速度,甲板水平跑道的长度至少为120m.采用蒸汽弹射技术,战机在自身动力和持续的蒸汽动力共同作用下只要水平加速60m就能达到起飞速度.假设战机起飞过程是匀加速直线运动,航母保持静止,空气阻力大小不变,取g=l0m/s2
(1)采用蒸汽弹射技术,求战机加速过程中加速度大小以及质量m=60kg的飞行员受到座椅作用力的大小.
(2)采用蒸汽弹射技术,弹射系统的弹力为多大?弹力在加速60m的过程中对战机做的功是多少?
(1)对人受力分析,由牛顿第二定律分别在水平和竖直方向上列方程即可求得飞行员受到座椅作用力的大小; (2)对战机受力分析,根据牛顿第二定律可以求得弹射系统的弹力的大小,由功的公式可以求得弹射系统做的功的大小. 【解析】 (1)设战机在自身动力和蒸汽动力共同作用下滑行的加速度为a, 则由 V2=2as 解得 a=30m/s2 , 飞行员受到座椅水平方向的作用力  Fx=ma=1.8×103 N, 飞行员受到座椅竖直方向的作用力  Fy=mg=6.0×102 N, 飞行员受到座椅作用力大小为 F==600N=1.9×103 N, (2)设战机只依靠自身动力作用滑行的加速度为a1,空气阻力位f,自身动力的大小为F1,弹射系统的弹力的大小为F2, 则 V2=2a1s   F1-f=Ma1   F1+F2-f=Ma 带入数据解得 F2=7.5×104N, 所以弹力的大小为7.5×104N, 弹射系统的弹力对战机做的功为 W=F2s=4.5×106J.
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考点分析:
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选做题
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
B.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
C.当物体运动的速度接近光速时,时间和空间都要发生变化
D.当观测者靠近或远离波源时,感受到的频率会发生变化manfen5.com 满分网
(2)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播.已知t=0时的波形如图一所示.则a 点完成一次全振动的时间为______s;a点再过0.25s时的振动方向为______(y轴正方向/y轴负方向).
(3)为测量一块等腰直角三棱镜△ABC的折射率,用一束激光沿平行于BC边的方向射向AB边,如图二所示.激光束进入棱镜后射到AC边时,刚好能发生全反射.该棱镜的折射率为多少?
C.(选修模块3-5)
(1)下列说法中正确的是______
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C.一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,能辐射3种不同频率的光子
D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型
(2)光照射到金属上时,一个光子只能将其全部能量传递给一个电子,一个电子一次只能获取一个光子的能量,成为光电子,因此极限频率是由______(金属/照射光)决定的.如图一所示,当用光照射光电管时,毫安表的指针发生偏转,若再将滑动变阻器的滑片P向右移动,毫安表的读数不可能______(变大/变小/不变).manfen5.com 满分网
(3)总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为υ,方向水平.刚释放时火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,火箭相对于地面的速度变为多大?
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在“描绘标有‘9V,5W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中,要求测量从0V到9.0V的电压下通过小灯泡的电流,实验室提供了下列器材
A.电流表A1(量程100mA,内阻1Ω)   B.电流表A2(量程0.6A,内阻0.3Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻3kΩ)    D.电压表V2(量程15.0V,内阻10kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)     F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G.电源E(电动势15V,内阻忽略)     H.电键、导线若干
(1)为了提高测量准确度和有效性,应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表______;电压表______;滑动变阻器______
(2)下列给出的测量电路中,最合理的是______manfen5.com 满分网
(3)某同学已连接好的部分电路如图2,其中两个不当之处是①____________

(4)某同学用正确的方法分别测得两只灯泡L1和L2 的伏安特性曲线如图4中Ⅰ和Ⅱ所示.然后又将灯泡L1、L2分别与电池组连成如图3所示电路.测得通过L1和L2的电流分别为0.30A和0.60A,则电池组的电动势为______V,内阻为______Ω(数值取到小数点下一位).manfen5.com 满分网
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(1)如图1中甲图的游标卡尺的读数是______cm.乙图的螺旋测微器的读数是______mm.
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(2)某同学用如图2中甲图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.乙图为实验中得到的一条 纸带,在纸带上用0、1、2、3、4、5、6…标出计数点.
①已知打点1时重力势能为0,要验证打点4时重物的机械能守恒,在纸带上必须测出______
②该同学根据测出的数据准确地计算出各计数点时重物的机械能,发现打后一个点时机械能都比打前一个点时机械能小,其原因可能是______ (只要求说出一种).
③若在数据处理时所用的重力加速度比本地的重力加速度偏大,不考虑其它因素产生的误差,将使打后一个点时机械能都比打前一个点时机械能______
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如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示,则( )
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A.运动过程中小球的机械能守恒
B.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
C.t2时刻小球的加速度为零
D.t2~t3这段时间内,小球的动能与重力势能之和在增加
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A.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和减小manfen5.com 满分网
B.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力做功为零
C.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,两球的电势能之和不变
D.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,克服电场力做功manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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