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某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向...

某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行.经时间t1=4s后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器在飞行过程中所受空气阻力不计.g=10m/s2
求:
(1)t1=4s时刻飞行器的速率;
(2)整个过程中飞行器离地的最大高度.
(1)起飞时,飞行器受推力和重力,两力的合力与水平方向成30°角斜向上,根据几何关系求出合力,由牛顿第二定律求出加速度,根据匀加速运动速度公式求解速度; (2)先求出推力方向逆时针旋转60°后的加速度,再求出继续上升的时间,根据匀变速直线运动位移时间公式求出两段时间内的总位移,再根据几何关系求出最大高度. 【解析】 (1)起飞时,飞行器受推力和重力,两力的合力与水平方向成30°角斜向上,设动力为F,合力为Fb,如图所示. 在△OFFb中,由几何关系得Fb=mg 由牛顿第二定律得飞行器的加速度为 则t时刻的速率:v=a1t1=40m/s (2)推力方向逆时针旋转60°,合力的方向与水平方向成30°斜向下,推力F'跟合力F'h垂直,如图所示, 此时合力大小为:F'h=mgsin30° 飞行器的加速度大小为: 到最高点的时间为: 飞行的总位移为: 飞行器上升的最大高度为:hm=s•sin30°=120m 答:(1)t1=4s时刻飞行器的速率为40m/s; (2)整个过程中飞行器离地的最大高度为120m.
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考点分析:
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求:
(1)物块的质量m;
(2)t=2s时物块与斜面间摩擦力的功率P.
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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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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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