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观光旅游、科学考察经常利用热气球,保证热气球的安全就十分重要.科研人员进行科学考...

观光旅游、科学考察经常利用热气球,保证热气球的安全就十分重要.科研人员进行科学考察时,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M=800kg,在空中停留一段时间后,由于某种故障,气球受到的空气浮力减小,当科研人员发现气球在竖直下降时,气球速度为v0=2m/s,此时开始计时经过t=4s时间,气球匀加速下降了h=16m,科研人员立即抛掉一些压舱物,使气球匀速下降.不考虑气球由于运动而受到的空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求:

1)气球加速下降阶段的加速度大小是多少?

2)抛掉的压舱物的质量m是多大?

3)抛掉一些压舱物后,气球经过时间Δt=5s,气球下降的高度是多大?

 

(1)a=1m/s2 (2)m=80kg (3)H=30m 【解析】 (1)设气球加速下降的加速度为a,受到空气的浮力为F,则 由运动公式可知:x=v0t+at2 /2 解得:a=1m/s2 (2)由牛顿第二定律得:Mg-F=Ma 抛掉质量为m压舱物,气体匀速下降,有:(M-m)g=F 解得m=80kg. (3)设抛掉压舱物时,气球的速度为v,经过Δt=5s下降的高度为H 由运动公式可知:v=v0+at H=vΔt 解得H=30 m.
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考点分析:
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如图所示,水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练,飞机沿水平方向作匀加速直线运动。当飞机飞经观察点B点正上方A点时投放一颗炸弹,经时间T炸弹落在观察点B正前方L1处的C点,与此同时飞机投放出第二颗炸弹,最终落在距观察点B正前方L2处的D点,且L2=3L1,空气阻力不计。求:

1)飞机第一次投弹时的速度大小。

2)飞机水平飞行的加速度大小。

 

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2019年,中国国产航母“山东舰”交付海军使用,为了安全,中国航母舰载机歼-15通过滑跃式起飞方式起飞。其示意图如图所示,飞机由静止开始先在一段水平距离L1=160m的水平跑道上运动,然后在长度为L2=20.5m的倾斜跑道上继续加速滑跑,直到起飞。已知飞机在水平跑道上的加速度大小为5m/s2,在斜跑道上运动的加速度大小为4m/s2,假设航母处于静止状态,飞机质量可看成质点,倾斜跑道看作斜面,不计拐角处的影响,且飞机起飞过程中没有出现任何故障。

1)求飞机在水平跑道上运动的末速度;

2)求飞机从开始运动到起飞经历的时间。

 

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如图所示,一质量为m0.5 kg的小球,用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g10 m/s2,求:

1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?

2)当小球在最高点的速度为4 m/s时,轻绳拉力多大?

 

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其学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系.装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出,现保持铝箱总质量不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力),不计滑轮的重力.

(1)某同学根据实验数据画出了a-F关系图线如图乙所示,则由该图象可得铝箱总质量_____,重力加速度_____.(结果保留两位有效数字)

(2)当砂桶和砂的总质量M较大导致a较大时,实得到的加速度a的值可能是____(填选项前的字母)

A、    B、    C、     D、

 

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如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5cm的小方格,重力加速度取g=10 m/s2。由此可知:闪光时间间隔为__________s;小球抛出时的初速度大小为____________m/s;从抛出到B点,小球速度的改变量为_____________m/s

 

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