9.我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器.艦載機(jī)總質(zhì)量為3×104kg,設(shè)起飛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為1.0×105N;彈射器有效作用長(zhǎng)度為100m,推力恒定.要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80m/s.彈射過(guò)程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和,假設(shè)所受阻力為總推力的20%,求:
(1)彈射器的推力大;
(2)彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功;
(3)彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率.

分析 (1)艦載機(jī)在被水平彈射的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理求彈射器的推力大。
(2)由功的公式求解彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功;
(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度,從而由位移公式求彈射過(guò)程的時(shí)間,再由功率公式求解平均功率.

解答 解:(1)設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī).彈射器的推力分別為F1、F2.則阻力:f=0.2(F1+F2
由動(dòng)能定理得:[(F1+F2)-f]s=$\frac{1}{2}$mv2
而:F1=1.0×105N,
故得:F2=1.1×106N   
(2)彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為:W2=F2s=1.1×108J    
(3)彈射過(guò)程中的加速度為:$a=\frac{v^2}{2s}$
彈射過(guò)程中運(yùn)動(dòng)時(shí)間:$t=\sqrt{\frac{2S}{a}}=2.5s$
彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為:P2=$\frac{{W}_{2}}{t}$=4.4×107W    
答:(1)彈射器的推力大小是1.1×106N;
(2)彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功是1.1×108J;
(3)彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率是4.4×107W.

點(diǎn)評(píng) 本題要理清問(wèn)題的情景,明確物理過(guò)程的分析,知道涉及力在空間的效果時(shí),首先考慮能否運(yùn)用動(dòng)能定理.第1題也可以根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合解答.

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

19.一物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),其速度時(shí)間圖象如圖所示,根據(jù)該圖象可知(  )
A.物體t=1s時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向B.前2s內(nèi)合力對(duì)物體做正功
C.前2s內(nèi)合力沖量為0D.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)加速度相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖所示,天花板上一天車(chē)用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩懸掛一重物,天車(chē)從O點(diǎn)開(kāi)始水平向右勻加速移動(dòng)同時(shí),天車(chē)上的電動(dòng)機(jī)勻速將懸掛重物的細(xì)繩纏繞在軸上,則在天車(chē)向右移動(dòng)過(guò)程中,橡皮運(yùn)動(dòng)的速度( 。
A.大小和方向均不變B.大小不變,方向改變
C.大小改變,方向不變D.大小和方向均改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖所示,一內(nèi)壁截面為橢圓形的容器,其質(zhì)量為M=3kg,置于光滑水平面上,O為橢圓的中心,M.N為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),且MN=$2\sqrt{3}$cm.橢圓面上的P點(diǎn)在左焦點(diǎn)M的正下方且相距2cm,將一質(zhì)量為m=1kg.可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊放于P點(diǎn),并用大小恒為F=$16\sqrt{3}$N的水平拉力向右拉容器,物塊保持在P點(diǎn)與容器相對(duì)靜止,取g=10m/s2,則物塊受到的容器壁的彈力FN和摩擦力Ff大小分別是(提示:∠MPN的平分線垂直于橢圓在P點(diǎn)的切線.)( 。
A.FN=$6\sqrt{3}$N.Ff=2 NB.FN=$7\sqrt{3}$N.Ff=1 NC.FN=$8\sqrt{3}$N.Ff=0 ND.FN=$5\sqrt{3}$N.Ff=5 N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.如圖所示,傾角為30°的光滑斜面固定在地面上,一質(zhì)量為1kg的物體在平行斜面向上的力F作用下,由靜止沿斜面向上運(yùn)動(dòng)2m,速度達(dá)到2m/s.下列說(shuō)法正確的有(取g=10m/s2)(  )
A.物體的動(dòng)能增加2JB.物體的機(jī)械能增加2J
C.拉力做功10JD.物體重力勢(shì)能增加10J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.對(duì)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,以下結(jié)論正確的是( 。
A.衛(wèi)星距地面越高,線速度越小
B.衛(wèi)星距地面越高,角速度越大
C.衛(wèi)星距地面越高,周期越長(zhǎng)
D.衛(wèi)星的線速度可能小于第一宇宙速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.物理學(xué)中有多種研究方法,有關(guān)研究方法的敘述正確的是(  )
A.探究作用力與反作用力關(guān)系時(shí)可以用傳感器連在計(jì)算機(jī)上直接顯示力的大小隨時(shí)間變化的圖線,這是物理學(xué)中常用的控制變量法
B.在伽利略之前的學(xué)者們總是通過(guò)思辨性的論戰(zhàn)決定誰(shuí)是誰(shuí)非,是他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法
C.如果電場(chǎng)線與等勢(shì)面不垂直,那么電場(chǎng)強(qiáng)度就有一個(gè)沿著等勢(shì)面的分量,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力就要做功,這里用的邏輯方法是歸納法
D.探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系,可以在質(zhì)量一定的情況下,探究物體的加速度與力的關(guān)系;再在物體受力一定的情況下,探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后歸納出加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系,這是物理學(xué)中常用的類比法

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

18.可見(jiàn)光中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是紅光,波長(zhǎng)最短的光是紫光,頻率最高的光是紫光,頻率最低的光是紅光,可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍是400nm~760nm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示為 LC 振蕩電路中電容器的極板帶電荷量隨時(shí)間變化曲線,下列判斷中正確的是( 。 
A.在 b 和 d 時(shí)刻,電路中電場(chǎng)能最大
B.在 a 和 c 時(shí)刻,電路中磁場(chǎng)能最大
C.在 a→b 時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能
D.在 O→a 和 c→d 時(shí)間內(nèi),電容器被充電

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