【題目】質(zhì)量為的飛機(jī)模型，在水平跑道上由靜止勻加速起飛，假定起飛過程中受到的平均阻力恒為飛機(jī)所受重力的倍，發(fā)動機(jī)牽引力恒為，離開地面起飛時(shí)的速度為，重力加速度為．求：

（1）飛機(jī)模型的起飛距離（離開地面前的運(yùn)動距離）以及起飛過程中平均阻力的沖量．

（2）若飛機(jī)起飛利用電磁彈射技術(shù)，將大大縮短起飛距離．圖甲為電磁彈射裝置的原理簡化示意圖，與飛機(jī)連接的金屬塊（圖中未畫出）可以澡兩根相互靠近且平行的導(dǎo)軌無摩擦滑動．使用前先給電容為的大容量電容器充電，彈射飛機(jī)時(shí)，電容器釋放儲存電能所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過金屬塊，再從另一根導(dǎo)軌流出；導(dǎo)軌中的強(qiáng)大電流形成的磁場使金屬塊受磁場力而加速，從而推動飛機(jī)起飛．

①在圖乙中畫出電源向電容器充電過程中電容器兩極板間電壓與極板上所帶電荷量的圖象，在此基礎(chǔ)上求電容器充電電壓為時(shí)儲存的電能．

②當(dāng)電容器充電電壓為時(shí)彈射上述飛機(jī)模型，在電磁彈射裝置與飛機(jī)發(fā)動機(jī)同時(shí)工作的情況下，可使起飛距離縮短為．若金屬塊推動飛機(jī)所做的功與電容器釋放電能的比值為，飛機(jī)發(fā)動的牽引力及受到的平均阻力不變．求完成此次彈射后電容器剩余的電能．

【答案】（1）．（2）；

【解析】（1）平均阻力為，依據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律有， ，

設(shè)飛機(jī)的起飛距離為，依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，

解得．

設(shè)飛機(jī)的起飛時(shí)間為，依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式

平均阻力的沖量，

解得，

平均阻力沖量的方向與飛機(jī)運(yùn)動方向相反．

②電容器電壓為時(shí)，電容器儲存電能，

設(shè)電容器釋放的電能為，由動能定理有

…，

解得，

電容器剩余的電能，

解得

（2）①見答圖

依據(jù)圖像可得電容器儲存電能的規(guī)律

，

由于，

則電容器充電電壓為時(shí)，電容器儲存電能．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則 (　)

A. 0～t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大

B. t2時(shí)刻物塊A的加速度最大

C. t2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動

D. t3時(shí)刻物塊A的動能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】影視劇中的人物騰空、飛躍及空中武打鏡頭常常要通過吊鋼絲（即吊威亞）來實(shí)現(xiàn)。若某次拍攝時(shí)，將鋼絲繩的一端通過特殊材料的設(shè)備系住演員，另一端跨過定滑輪固定在大型起重設(shè)備上。起重設(shè)備在將演員豎直加速吊起的同時(shí)，沿水平方向勻速移動，使演員從地面“飛躍”至空中。不計(jì)空氣阻力，假定鋼絲繩始終保持豎直，則在此過程中，下列判斷正確的是

A. 演員致勻變速曲線運(yùn)動

B. 演員做直線運(yùn)動

C. 演員的速度越來越大

D. 鋼絲繩的拉力等于演員的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長為2l0.下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且d0L.先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場，忽略空氣阻力和摩擦，下列說法正確的是

A. 金屬線框進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>a→b→c→d→a

B. 金屬線框離開磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>a→d→c→b→a

C. 金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等

D. 金屬線框最終將在磁場內(nèi)做簡諧運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為三個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為L，在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)的磁通量ф為正值，外力F向右為正。則以下能反映線框中的磁通量ф、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化規(guī)律圖象的是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有一半徑R＝1m的光滑圓軌道AB和一傾角為45°且高為H＝5m的斜面CD，二者間通過一水平光滑平臺BC相連，B點(diǎn)為圓軌道最低點(diǎn)與平臺的切點(diǎn)�，F(xiàn)將質(zhì)量為m的一小球從圓軌道A點(diǎn)正上方h處（h大小可調(diào)）由靜止釋放，巳知重力加速度g＝10m/s2，且小球在點(diǎn)A時(shí)對圓軌道的壓力總比在最低點(diǎn)B時(shí)對圓軌道的壓力小3mg。

（1）若h＝0，求小球在B點(diǎn)的速度大��；

（2）若h＝0.8m，求小球落點(diǎn)到C點(diǎn)的距離；（結(jié)果可用根式表示）

（3）若在斜面中點(diǎn)豎直立一擋板，使得無論h為多大，小球不是越不過擋板，就是落在水平地面上，則擋板的最小長度為多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物塊B套在傾斜桿上，并用輕繩與物塊A相連，今對B施加一個(gè)力F（未畫出）使物塊B沿桿由點(diǎn)M勻速下滑到N點(diǎn)，運(yùn)動中連接A、B的輕繩始終保持繃緊狀態(tài)，在下滑過程中，下列說法正確的是（　�。�

A. 物塊A的速度先變大后變小

B. 物塊A的速度先變小后變大

C. 物塊A先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)

D. 物塊A先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一玻璃柱體的橫截面為半圓形.細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心) ，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率為，入射角為45°.現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則

A. 光束1轉(zhuǎn)過15°

B. 光束1轉(zhuǎn)過30°

C. 光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15°

D. 光束2轉(zhuǎn)過的角度大于15°

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】天宮二號繞地球做勻速圓周運(yùn)動，在這種環(huán)境中無法用天平測量物體的質(zhì)量。宇航員利用以下實(shí)驗(yàn)測量物體的質(zhì)量：圖中O點(diǎn)裝有一力傳感器（大小不計(jì)），小物體通過細(xì)繩與傳感器連接，將細(xì)繩拉直，給物體一個(gè)初速度，讓它在桌面上繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動；讀得拉力傳感器示數(shù)F、測得小球轉(zhuǎn)動n圈的時(shí)間為t、細(xì)繩長為L。

(1)在天宮二號中不能直接用天平測量物體質(zhì)量的原因是______________________；

(2)該小物體的質(zhì)量m=__________________（用所測物理量符號表示）。

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