12．2015年3月11日，一架翼長(zhǎng)達(dá)72米的巨型飛機(jī)從阿聯(lián)酋首都阿布扎比起飛，開(kāi)啟了一段歷時(shí)2個(gè)月的環(huán)球飛行之旅．這架名為“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”的龐然大物，是全球唯一一架不使用礦物燃料、只依靠太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)晝夜飛行的飛機(jī)．作為人類(lèi)使用清潔能源愿望的載體，“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”證明了太陽(yáng)能飛機(jī)的可能性．
假設(shè)“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”飛機(jī)在水平直跑道上起飛過(guò)程如下：飛機(jī)從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)100m時(shí)，飛機(jī)即達(dá)到離開(kāi)地面的最小速度．已知飛機(jī)豎直向上的升力F升與其水平速度v的關(guān)系為F升=kv2（k=250N•s2/m2）；飛機(jī)和飛行員的總質(zhì)量為2500kg，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）飛機(jī)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度大��；
（2）若飛機(jī)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的阻力恒為2000N，其恒定牽引力由4臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供，則飛機(jī)剛要離開(kāi)地面時(shí)平均每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率為多大？

分析 （1）根據(jù)豎直方向上平衡求出飛機(jī)剛要離開(kāi)地面時(shí)的速度，根據(jù)速度位移公式求出加速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力，結(jié)合P=Fv求出飛機(jī)剛要離開(kāi)地面時(shí)平均每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率．

解答 解：（1）飛機(jī)剛要離開(kāi)地面時(shí)由平衡條件有：
kv2=mg                               
代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/s                    
飛機(jī)勻加速過(guò)程由運(yùn)動(dòng)公式有：
 2ax=v2                          
代入數(shù)據(jù)解得：a=0.5m/s2                 
（2）飛機(jī)勻加速過(guò)程由牛頓第二定律有：
 F-f=ma                        
每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率有：
 4P=Fv                      
代入數(shù)據(jù)解得：P=8125W               
答：（1）飛機(jī)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度大小為0.5m/s2；
（2）飛機(jī)剛要離開(kāi)地面時(shí)平均每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率為8125W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律、功率的公式的基本運(yùn)用，通過(guò)豎直方向上平衡求出離開(kāi)地面時(shí)的速度是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電動(dòng)機(jī)M的線(xiàn)圈電阻為R1．閉合開(kāi)關(guān)S，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定后電路中的電流為I，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R2．則（　�。�
A．電流大小I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$B．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U=IR1
C．電源的效率η=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$×100%D．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P=IE-I2（R1+R2+r）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．電磁泵在目前的生產(chǎn)科技中得到了廣泛應(yīng)用，如圖所示是電磁泵的原理圖，泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體空腔，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩側(cè)端面是邊長(zhǎng)為a的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為ρ，在進(jìn)口處接入電導(dǎo)率為σ（電阻率的倒數(shù)）的導(dǎo)電液，泵體所在處有方向垂直向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，泵體的上下兩表面接在電壓恒為U的電源上，則（　�。�
A．泵體上表面應(yīng)接電源正極
B．通過(guò)泵體的電流I=$\frac{UL}{σ}$
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，每秒被抽液體的質(zhì)量就越大
D．電導(dǎo)率σ越大，電磁驅(qū)動(dòng)力就越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

3．如圖所示，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為6.197mm．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖，A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m=20kg，B物體質(zhì)量M=30kg且足夠長(zhǎng)．處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250N/m，A與B之間、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5．現(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上使B緩慢地向墻壁移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)0.5m時(shí)（A還在B上），水平推力的大小為（最大摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2）（　�。�
A．200NB．300NC．250ND．350N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．北半球某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量大小為4.5×10-5T．一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂�，河�?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水（視為導(dǎo)體）流過(guò)．設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．電壓表記錄的電壓為5mVB．電壓表記錄的電壓為9mV
C．河南岸的電勢(shì)較高D．河北岸的電勢(shì)較高

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．如圖所示，Ox、Oy、Oz為相互垂直的坐標(biāo)軸，Oy軸為豎直方向，整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿Ox軸正方向拋出（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g）．求：
（1）若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，使小球在xOz平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求場(chǎng)強(qiáng)E1；
（2）若在整個(gè)空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，使小球沿Ox軸做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求E2的大小；
（3）若在整個(gè)空間加一沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3，使E3=3E1，求該小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O拋出后，經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)y的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．下列表述正確的是（　�。�
A．伽利略猜想自由落體的運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證
B．伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)和合理的外推提出質(zhì)量并不是影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的原因
C．亞里士多德通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)提出力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
D．在國(guó)際單位制中，力學(xué)的基本單位是牛頓、米和秒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖所示，在空間中存在垂直紙面向里的場(chǎng)強(qiáng)為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界AB、CD的寬度為d，在左邊界的Q點(diǎn)處有一質(zhì)量為m，帶電量大小為q的負(fù)粒子沿與左邊界成30°的方向射入磁場(chǎng)，粒子重力不計(jì)，求：
（1）若帶電粒子能從AB邊界飛出，求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大半徑Rm和時(shí)間t．
（2）若帶電粒子能垂直CD邊界飛出磁場(chǎng)，穿過(guò)小孔進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中減速至零且恰好到達(dá)兩極板的中點(diǎn)，求極板間電壓U．
（3）若帶電粒子的速度是（2）中的$\sqrt{3}$倍，并可以從Q點(diǎn)沿紙面各個(gè)方向射入磁場(chǎng)，則粒子能打到CD邊界的范圍？

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