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    弹射器是航母制造中的关键技术之一，重型喷气式战斗机在水平跑道上需要滑行450 m以上才能达到起飞速度，而即使当今最大的“尼米兹”级航空母舰甲板的长度也不过300余米，依靠弹射器是重型战斗机在航母上起飞的必不可少的环节.已知美军F－14战斗机重3.0×107 kg，在地面跑道上靠自身发动机提供动力需滑行450 m才能到达250 km/h的起飞速度，而这种战斗机在“尼米兹”号航母上，在蒸汽弹射器和自身发动机动力的共同作用下，可在45 m内将速度加到 250 km/h.若F－14战斗机加速度滑行时，发动机动力和飞机受到的阻力都恒定，则“尼米兹”号上蒸汽弹射器使一架F－14 战斗机起飞至少要做多少功？
    W＝6.5×1010 J
    设F－14战斗机自身发动机的牵引力为F，受到的阻力为f，在水平地面跑道上起飞时，由动能定理有：
    (F－f)·s1＝mv2－0
    在“尼米兹”号航母甲板上起飞时，有：
    W＋Fs2－fs2＝mv2
    得：弹射器至少需做的功W＝6.5×1010 J
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，质量为m的物体从半径为R的l／4圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又沿水平地面运动一段距离停下来，物体与圆轨道和水平面间的滑动摩擦因数均为，物体全程克服摩擦力做功为
    A．0B．C．D．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一个质量为25Kg的小孩从高度为3m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端的速度为2m/s，g取10m/s2,关于力对小孩做的功，结论正确的是：
    A．合外力做功50JB．阻力做功-50JC．重力做功50JD．支持力做功50J

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平传送带以v=4m／s的速度逆时针转动，两个转轴间的距离L=4m．竖直光滑圆弧轨道CD所对的圆心角θ=370，圆弧半径r=2．75m．轨道末端D点切线水平，且紧贴水平转盘边缘上方．水平转盘半径R=3．6m．沿逆时针方向绕圆心匀速转动．质量m=lkg的小物块．与传送带间的动摩擦因数μ=0．8．将物块轻放到传送带右端，物块从左端水平抛出，恰好沿C点的切线滑入CD轨道，再由D点水平滑落到转盘上．滑块落到转盘上时的速度恰好与落点的线速度相等，滑块立即无相对滑动地随盘转动．取sin37°=0.6，cos37°=0．8。g=10m/s2．求：

    (1)物块在传送带上加速运动过程的位移x(相对于地面)；
    (2)传送带的上表面到水平转盘的竖直高度H；
    (3)物块随转盘转动时所爱摩擦力F的大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （17分）从粒子源不断发射相同的带电粒子，初速可忽略不计，这些粒子经电场加速后，从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP，如图14所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，其中PQ的中点S开有小孔，外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时，这些粒子刚好经过孔S打在荧光屏上，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。请说明粒子的电性并求出粒子的比荷（）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    “头脑风暴法”是一种培养学生创新思维能力的方法。某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”，以“保护鸡蛋”为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不会摔坏。如果没有保护，鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不会摔坏。一位同学设计了如图16所示的装置来保护鸡蛋，用A、B两块粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋下端离装置下端的距离为x="0.45" m，夹板A和B与鸡蛋之间的滑动摩擦力都为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面某一高度由静止释放，装置在下落过程中始终保持竖直状态，与地面作用时间极短，落地后没有反弹。取g=10m/s2。求：

    小题1:鸡蛋如果不会摔坏，直接撞击地面的最大速度v；
    小题2:如果使用该保护装置，鸡蛋落地后不会摔坏，该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H；
    小题3:为了使该装置从更高的地方由静止释放，鸡蛋落地后不会摔坏，请你至少提供一种可行而又简单的方法。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，一个内壁光滑的环形塑料管竖直放置， ab为该环形塑料管水平直径，其长度为2 R ，ab及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现将一质量为m、带电荷量为＋q的小球从管中a点由静止释放，球的直径略小于管的内径，已知qE＝mg，求：
    （1）小球第一次经过b点时的速度；
    （2）小球第一次经过c点时对管壁的压力；
    （3）小球第一次经过adb过程中对管道的最大压力。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分)如图所示，在绝缘水平面上，有相距为L的A、B两点，分别固定着两个带电荷量均为Q的正电荷．O为AB连线的中点，a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=L/4．一质量为m、电荷量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能Ek0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为2Ek0，第一次到达b点时的动能恰好为零，小滑块最终停在O点，已知静电力常量为k．求：
    （1）小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小．
    （2）小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向．
    （3）小滑块运动的总路程s总．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （16分）如图所示，水平轨道AB与位于竖直面内半径为R的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的直径BD与AB垂直，水平轨道上有一质量m=1.0kg可看作质点的小滑块，滑块与水平 轨道间的动摩擦因数μ=0.5．现使滑块从水平轨道上某点静止起出发，在水平向右的恒力F作用下运动，到达水平轨道的末端B点时撤去外力F，小滑块继续沿半圆形轨道运动；恰好能通过轨道最高点D，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到其出发点，g取10m/s2．
    （1）当R=0.90m时，求其出发点到B点之间的距离x及滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小；
    （2）小明同学认为：若半圆形光滑轨道BCD的半径R取不同数值，仍要使物体恰好能通过D点飞离圆轨道并刚好落回其对应的出发点，恒定外力F的大小也应随之改变。你是否同意他的观点，若同意，求出F与R的关系式；若不同意，请通过计算说明。

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