【题目】航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=1Kg,动力系统提供的恒定升力F=14N,试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升,设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,(g=10m/s2).
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=10s时到达高度H=100m,求飞行器所受阻力Ff的大小
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=12s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度Hm
(3)第二次试飞到达最大高度后为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 .
【答案】
(1)解:第一次飞行中,设加速度为a1,匀加速运动为:
由牛顿第二定律有:F﹣mg﹣ =ma1
解得:
=2N
答:飞行器所阻力 的大小为2N
(2)解:第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为s1,匀加速运动的位移为:
=
设失去升力后的加速度为a2,上升的高度为s2,由牛顿第二定律有:
mg+ =m
,
代入数据得:
v1=
解得:h=s1+s2=168m
答:第二次试飞,飞行器飞行t2=6s 时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,飞行器能达到的最大高度 为168m
(3)解:设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3
由牛顿第二定律有:mg﹣ =m
,
代入数据得:
F+ ﹣mg=m
,
代入数据得:
且
V3=a3t3
解得:t3= s
答:为了使飞行器不致坠落到地面,飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间为 s.
【解析】(1)第一次试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升做匀加速直线运动,根据位移时间公式可求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以求出阻力f的大小;(2)失去升力飞行器受重力和阻力作用做匀减速直线运动,当速度减为0时,高度最高,等于失去升力前的位移加上失去升力后的位移之和;(3)求飞行器从开始下落时做匀加速直线运动,恢复升力后做匀减速直线运动,为了使飞行器不致坠落到地面,到达地面时速度恰好为0,根据牛顿第二定律以及运动学基本公式即可求得飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.
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【题目】如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时,用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是
A. 小滑块的质量m=2 kg
B. 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1
C. 当水平拉力F=7 N时,长木板的加速度大小为3 m/s2
D. 当水平拉力F增大时,小滑块的加速度一定增大
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【题目】如图是质谱仪工作原理的示意图.带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后,进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板S上的x1、x2处.图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径,则下列判断正确:
A. a的质量一定大于b的质量
B. a的电荷量一定大于b的电荷量
C. a运动的时间小于b运动的时间
D. a的比荷(qa/ma)小于b的比荷(qb/mb)
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【题目】为描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
A.小灯泡(额定电压3V,额定电流600mA)
B.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约为0.5Ω)
C.电流表A2(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约为10kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(0~500Ω,1A)
G.直流电源E(约3V)
H.开关、导线若干
(1)实验中电流表应选用____,滑动变阻器应选用____(以上均填器材代号).
(2)请用笔画线代替导线,在下图中将本实验的电路连接完整_______.
(3)正确实验,测量出多组数据,以灯泡两端的电压U为横轴,电流表的示数I为纵轴,描点如图乙所示,请在图乙中作出小灯泡的伏安特性曲线_________.
(4)上述实验过程中,小虎同学不慎将所选滑动变阻器损坏,便选用另一滑动变阻器,重新连成图甲所示的完整电路,闭合开关,从最右端向最左端缓慢匀速移动滑动变阻器滑片的过程中,观察到电流表和电压表的示数变化情况是___________.
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【题目】科学探究活动通常包括以下几个环节:①提出问题,②猜想与假设,③制定计划与设计实验,④进行实验与收集证据,⑤分析与论证,⑥评估,⑦交流与合作等.一位同学在学习了滑动摩擦力之后,认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关,于是他通过实验探究这个问题.
(1)这位同学认为,滑动摩擦力的大小与两物体的接触面积的大小成正比,这属于上述科学探究的环节.
(2)为完成本实验,需要自己选用器材,其中他选用的木块应是下列选项中的
A.各面粗糙程度相同的正方体
B.各面粗糙程度不同的正方体
C.各面粗糙程度相同,长、宽、高不同的长方体
D.各面粗糙程度不同,长、宽、高不同的长方体
(3)在本实验中,该同学设计了两种实验方案:
方案一:木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图甲所示;
方案二:木块与弹簧秤相连,弹簧秤水平固定,通过细绳水平拉动木板,如图乙所示.
①上述两种方案中,你认为更合理、更易于操作的是(填“方案一”或“方案二”)
②该实验应该记录的数据有;
③如何根据数据分析并判断原来的猜想?
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【题目】如图甲所示,A和B是真空中正对面积很大的平行金属板,位于两平行金属板正中间的O点有一个可以连续产生粒子的粒子源,AB间的距离为L.现在A、B之间加上电压UAB随时间变化的规律如图乙所示,粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生N个相同粒子,这种粒子产生后,在电场力作用下由静止开始运动,粒子一旦碰到金属板,它就附在金属板上不再运动,且电荷量同时消失,不影响A、B板电势.已知粒子质量为,电荷量
,
,
,
,忽略粒子重力,不考虑粒子之间的相互作用力,求:
(1)t=0时刻产生的粒子,运动到B极板所经历的时间t0;
(2)在时间内,产生的粒子不能到达B板的时间间隔
;
(3)在时间内,产生的粒子能到达B板的粒子数与到达A板的粒子数之比k.
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【题目】物体在几个水平恒力作用下在水平面做匀速直线运动,若突然撤去与速度方向垂直的一个力F,它将做( )
A.匀速圆周运动B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动D.匀变速曲线运动
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【题目】如图所示,一质量为m的金属球系在一轻质细绳下端,整个装置能绕悬挂点O在竖直平面内自动随风转动.无风时细绳沿竖直方向,有风时细绳将偏离竖直方向一定角度,现风沿水平方向吹向小球.(重力加速度g)
(1)当细绳偏离竖直方向的角度为θ,且小球静止时,请画出小球的受力分析图,并求出风对小球的作用力F及细绳对小球拉力T的大小.
(2)若风向不变,随着风力的增大θ将增大,判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态,并说明理由.
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【题目】如图所示为某物体的x﹣t图象,下列说法正确的是( )
A.在第1 s内物体的加速度是1m/s2
B.从第2s至第3s内物体的位移是3m
C.4s内通过的路程是4m,位移是﹣2m
D.4s内物体的运动方向不变
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