(1)x=1102.5m;(2)2×104N;(3)FT=5×105 N
解析試題分析: (1)由運動學公式2a0x0=v02,x=1102.5m。
(2)僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運動,設飛機僅受空氣阻力和甲板阻力為f ,飛機僅受空氣阻力和甲板阻力時f=ma0=2×104N
(3)飛機受力分析如圖所示.
由牛頓第二定律有2FTcosθ+f-F="ma"
其中FT為阻攔索的張力,f為空氣和甲板對飛機的阻力
飛機僅受空氣阻力和甲板阻力時f=ma0
聯(lián)立上式可得FT=5×105 N
考點:牛頓第二定律;勻變速直線運動的速度與位移的關系;力的合成與分解的運用
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,水平放置的足夠長的平行金屬導軌MN、PQ的一端接有電阻R0,不計電阻的導體棒ab靜置在導軌的左端MP處,并與MN垂直.以導軌PQ的左端為坐標原點O,建立直角坐標系xOy,Ox軸沿PQ方向.每根導軌單位長度的電阻為r.垂直于導軌平面的非勻強磁場磁感應強度在y軸方向不變,在x軸方向上的變化規(guī)律為:B=B0+kx,并且x≥0.現(xiàn)在導體棒中點施加一垂直于棒的水平拉力F,使導體棒由靜止開始向右做勻加速直線運動,加速度大小為a.設導體棒的質量為m,兩導軌間距為L.不計導體棒與導軌間的摩擦,導體棒與導軌接觸良好,不計其余部分的電阻.
(1)請通過分析推導出水平拉力F的大小隨橫坐標x變化的關系式;
(2)如果已知導體棒從x=0運動到x=x0的過程中,力F做的功為W,求此過程回路中產生的焦耳熱Q;
(3)若B0=0.1T,k=0.2T/m,R0=0.1Ω,r=0.1Ω/m,L=0.5m,
a=4m/s2,求導體棒從x=0運動到x=1m的過程中,通過電阻R0的電荷量q.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)均勻導線制成的單位正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內,且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當cd邊剛進入磁場時,
(1)求線框中產生的感應電動勢大小;
(2)求cd兩點間的電勢差大小;
(3)若此時線框加速度恰好為零,求線框下落的高度h所應滿足的條件。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,勻強電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場方向平行.a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場方向平行.一電荷量為q(q>0)的質點沿軌道內側運動,經過a點和b點時對軌道壓力的大小分別為FNa和FNb.不計重力,求電場強度的大小E、質點經過a點和b點時的動能.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
1932年,勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如圖所示,置于真空中的兩個D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時間可以忽略不計.磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直. 設兩D形盒之間所加的交流電壓為U,被加速的粒子質量為m、電量為q,粒子從D形盒一側開始被加速(初動能可以忽略),經若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出.
求:(1)粒子從靜止開始第1次經過兩D形盒間狹縫加速后的速度大小
(2)粒子第一次進入D型盒磁場中做圓周運動的軌道半徑
(3)粒子至少經過多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示的豎直平面內有范圍足夠大、水平向左的勻強電場,在虛線的左側有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B,一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成,固定在紙面所在的豎直平面內,PQ、MN水平且足夠長,半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側,P、M點在磁場邊界線上,NMAP段光滑,PQ段粗糙.現(xiàn)有一質量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受到的電場力為重力的1/2.現(xiàn)將小環(huán)從M點右側的D點由靜止釋放,小環(huán)剛好能到達P點.
(1)求D、M間距離x0;
(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時半圓環(huán)對小環(huán)作用力的大。
(3)若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等),現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側5R處由靜止釋放,求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,光滑固定的豎直桿上套有一個質量m=0.4kg的小物塊A,不可伸長的輕質細繩通過固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D,連接物塊A和小物塊B,虛線CD水平,間距d=1.2m,此時連接物塊A的細繩與豎直桿的夾角為37,物塊A恰能保持靜止.現(xiàn)在物塊B的下端再掛一個小物塊Q,物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達C處.不計摩擦和空氣阻力,、,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)物塊A到達C處時的加速度大。
(2)物塊B的質量M;
(3)物塊Q的質量mo.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)跳傘運動員從跳傘塔上跳下,當降落傘打開后,傘和運動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系數(shù)k =20Ns2/m2,運動員和傘的總質量m=72kg.設跳傘塔足夠高,且運動員跳離塔后即打開傘,取g=10m/s2.
(1)求下落速度達到v=3m/s時,跳傘運動員的加速度大。
(2)求跳傘運動員最終下落的速度;
(3)若跳傘塔高h=200m,跳傘運動員在著地前已經做勻速運動,求從開始跳下到即將觸地的過程中,傘和運動員損失的機械能.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,豎直平面內的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高,AD為與水平方向成45°角的斜面,B端在O的正上方,一個小球在A點正上方由靜止開始釋放,自由下落至A點后進入圓形軌道并恰能到達B點.求:
(1)到達B點的速度大小?(2)釋放點距A點的豎直高度;(3)小球落到斜面上C點時的速度大小和方向.
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