(9分)自2012年11月起,“歼15”舰载机在“辽宁舰”航空母舰上进行常规训练。图(a)为利用阻拦索系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机动力立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示。假如无拦阻索,飞机从着舰到停止需要滑行的距离约为1000m。已知航母始终静止,舰载机质量为17500千克,重力加速度为 g=10m/s2,求:
(1)飞机着舰的初速度为 m/s。
(2)有阻拦索作用情况下,飞机滑行的加速度。
(3)阻拦索对飞机的作用力。
(8分)1280年到1340年期间,英国牛津梅尔敦学院的数学家们发现了重要的“梅尔敦定理”:如果一个物体沿直线运动的速度是均匀增加的,那么,它在某段时间内的平均速度就等于初速度与末速度之和的一半。试利用学过的物理知识证明“梅尔敦定理”。
(7分)小张利用高中学过的物理知识探测“深井”的深度。他向“深井”丢下一块石块(有安全措施),同伴记录时间,经1.0秒,听到石块落底的声音。若不计石块的初速度和声音回传时间的影响,重力加速度取10m/s2,试估算“深井”的深度。
(8分)根据探究“加速度与作用力、质量的关系” 实验,完善以下内容。
(1)为了保证细绳对小车的拉力是小车所受的合力,实验中必须对实验装置进行调节:将长木板 (填“有”或“无”)定滑轮的一端放在实验桌边,另一端抬起,调整高度,观察小车(带纸带)在木板上的运动情况,直到小车做 运动为止。
(2)打点计时器连续打两个点的时间间隔为 秒。
(4分)如图所示,某同学在探究“合力与分力关系”的实验中,步骤如下:
A.把橡皮筋的上端固定在A点。
B.第一次用一个测力计将橡皮筋的下端拉到O点,记下O点的位置和测力计的拉力F的大小。
C.第二次用两个测力计沿AB线对称的拉橡皮筋的下端至O点,记下测力计的拉力F1、F2的大小和夹角θ。
(1)两次都要求将橡皮筋的下端拉到同一位置O点,是利用合力和分力的 关系。
(2)如果用两测力计向下拉橡皮筋的下端至O点,而两测力计不是沿AB线对称的方向,将 (填“会”或“不会”)影响实验结果。
6分)如图甲所示是一辆在平直公路上行驶的汽车的v—t图像。
(1)汽车在20s内的位移为 m。
(2)试在图乙中画出对应的s—t图像。