科目:高中物理 来源: 题型:
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(15分)翼型飞行器有很好的飞行性能。其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气阻力都受到影响。同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态。已知:飞行器的动力F始终与飞行方向相同,空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1=C1v2;空气阻力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2=C2v2。其中C1、C2相互影响,可由运动员调节,满足如图1所示的关系。飞行员和装备的总质量为90kg。
(1)若飞行员使飞行器以速度在空中沿水平方向匀速飞行,如图2所示。则飞行器受到动力F大小为多少?
(2)若飞行员关闭飞行器的动力,使飞行器匀速滑行,且滑行速度与地平线的夹角θ=30°。如图3所示。则速度的大小为多少?(结果可用根式表示)
(3)若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动,如图4所示,在此过程中C2只能在1.75~2.5N?s2/m2之间调节,且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关。则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少?
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翼型飞行器有很好的飞行性能.其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气阻力都受到影响.同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态.已知:飞行器的动力F始终与飞行方向相同,空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,即F1=C1v2;空气阻力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,即F2=C2v2.其中C1、C2相互影响,可由运动员调节,满足如图1所示的关系.飞行员和装备的总质量为90kg.(重力加速度取g=10m/s2.)
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(1)若飞行员使飞行器以速度在空中沿水平方向匀速飞行,如图2所示.则飞行器受到动力F大小为多少?
(2)若飞行员关闭飞行器的动力,使飞行器匀速滑行,且滑行速度v2与地平线的夹角θ=30°,如图3所示,则速度v2的大小为多少?(结果可用根式表示)
(3)若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动,如图4所示,在此过程中C2只能在1.75~2.5N·s2/m2之间调节,且C1、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关.则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少?(结果可保留π.)
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