分析 (1)失去升力飛行器受重力和阻力作用做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為0時(shí),最大高度等于失去升力前的位移與失去升力后的位移之和;
(2)求飛行器從開始下落時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),恢復(fù)升力后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),為了使飛行器不致墜落到地面,到達(dá)地面時(shí)速度恰好為0,根據(jù)牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式即可求得飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間.
解答 解:(1)飛行器失去升力前做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有
$F-mg-f=m{a}_{1}^{\;}$
代入數(shù)據(jù):$28-2×10-4=2{a}_{1}^{\;}$
解得:${a}_{1}^{\;}=2m/{s}_{\;}^{2}$
${t}_{1}^{\;}=6s$時(shí),速度${v}_{1}^{\;}={a}_{1}^{\;}{t}_{1}^{\;}=2×6m/s=12m/s$
前6s內(nèi)的位移${x}_{1}^{\;}=\frac{1}{2}{a}_{1}^{\;}{t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×2×{6}_{\;}^{2}=36m$
6s后失去動(dòng)力,根據(jù)牛頓第二定律有
$mg+f=m{a}_{2}^{\;}$
代入數(shù)據(jù):$2×10+4=2{a}_{2}^{\;}$
解得:${a}_{2}^{\;}=12m/{s}_{\;}^{2}$
勻減速上升的位移${x}_{2}^{\;}=\frac{{v}_{1}^{2}}{2{a}_{2}^{\;}}=\frac{1{2}_{\;}^{2}}{2×12}=6m$
飛行器能達(dá)到的最大高度$h={x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}=36+6=42m$
(2)設(shè)失去動(dòng)力下降階段的加速度為${a}_{3}^{\;}$,根據(jù)牛頓第二定律
$mg-f=m{a}_{3}^{\;}$
代入數(shù)據(jù):$20-4=2{a}_{3}^{\;}$
解得:${a}_{3}^{\;}=8m/{s}_{\;}^{2}$
恢復(fù)升力后向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,有
$F+f-mg=m{a}_{3}^{\;}$
代入數(shù)據(jù):$28+4-20=2{a}_{4}^{\;}$
解得:${a}_{4}^{\;}=6m/{s}_{\;}^{2}$
開始恢復(fù)升力時(shí)速度為$v={a}_{3}^{\;}t=8t$
$\frac{{v}_{\;}^{2}}{2{a}_{3}^{\;}}+\frac{{v}_{\;}^{2}}{2{a}_{4}^{\;}}=h$
代入數(shù)據(jù):$\frac{(8t)_{\;}^{2}}{2×8}+\frac{(8t)_{\;}^{2}}{2×6}=42$
解得:$t=\frac{3\sqrt{2}}{2}s$
答:(1)飛行器能達(dá)到的最大高度h為42m;
(2)為了使飛行器不致墜落到地面,飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間t為$\frac{3\sqrt{2}s}{2}$
點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是對(duì)飛行器的受力分析以及運(yùn)動(dòng)情況的分析,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解,本題難度適中.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1:1:3 2:2:1 1:2:6 | B. | 3:1:1 2:2:1 6:2:1 | ||
C. | 1:3:1 2:2:1 2:6:1 | D. | 3:1:1 2:1:2 6:2:1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 極限頻率和逸出功只與材料的性質(zhì)有關(guān),與入射光的頻率無關(guān) | |
B. | 與極限頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)叫做極限波長(zhǎng),只有入射光的波長(zhǎng)小于或者等于極限波長(zhǎng)時(shí),才能發(fā)生光電效應(yīng) | |
C. | 由$\frac{{m}_{0}{{v}_{c}}^{2}}{2}$=eUc可見:光電子的最大初動(dòng)能由遏止電壓決定 | |
D. | 光電效應(yīng)現(xiàn)象只能說明光子具有能量,不能說明光子具有動(dòng)量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | ${\;}_{92}^{235}$U原子核中有92個(gè)質(zhì)子,143個(gè)中子 | |
B. | ${\;}_{92}^{235}$U是天然放射性元素,常溫下它的半衰期約為45億年,升高溫度半衰期縮短 | |
C. | 反應(yīng)后的核廢料已不具有放射性,不需要進(jìn)一步處理 | |
D. | 一個(gè)${\;}_{92}^{235}$U核裂變的質(zhì)量虧損為△m=0.2155u,則釋放的核能約201MeV |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 2m/s | B. | 4m/s | ||
C. | 6m/s | D. | 8m/s | ||
E. | 因拋出點(diǎn)高度未知,故無法確定 |
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