7.2012年11月,“殲-15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上成功起降,標(biāo)志著中國航母元年的到來.假設(shè)某航母的飛行跑道長L=160m,艦載機發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度a=5m/s2,艦載機所需的起飛速度為v=50m/s.艦載機在航母跑道上起飛的過程可以簡化為勻加速直線運動.
(1)若航母靜止,
①請通過計算判斷,艦載機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛?
②為了使艦載機安全起飛,彈射裝置給艦載機的初速度至少為多大?
(2)若航母沿艦載機起飛的方向以某一速度勻速航行,為了使艦載機安全起飛,航母勻速運動的速度至少為多大?

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式,求出艦載機從艦上起飛的速度,從而進行判斷.
通過起飛速度、加速度和位移求出彈射裝置給艦載機的初速度.
(2)結(jié)合勻變速直線運動的速度位移公式,抓住位移關(guān)系,求出航母勻速運動的最小速度.

解答 解:(1)(a)航母靜止時,飛機靠發(fā)動機加速,加速度a=5m/s2,初速度為v0=0,位移L=160m,末速度為v1,由運動學(xué)公式得:
${{v}_{1}}^{2}-{{v}_{0}}^{2}=2aL$.
解得v1=40m/s<50m/s,故艦載機不能靠自身發(fā)動機從艦上起飛.
(b)彈射裝置給艦載機的初速度為v2,起飛的速度為v=50m/s,由運動學(xué)公式得:${v}^{2}-{{v}_{2}}^{2}=2aL$
解得:v2=30m/s.
故彈射裝置給艦載機的初速度至少為30m/s.
(2)設(shè)艦載機起飛所用的時間為t,位移為L2,航母的位移為L1,勻速航行的最小速度為v3.由運動學(xué)公式得:v=v3+at
${v}^{2}-{{v}_{3}}^{2}=2a{L}_{2}$
L1=v3t
L2=L+L1
代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得航母勻速航行的最小速度為v3=10m/s.
答:(1)艦載機靠自身的發(fā)動機不能從艦上起飛.
為了使艦載機安全起飛,彈射裝置給艦載機的初速度至少為30m/s.
(2)航母勻速運動的速度至少為10m/s.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的運動學(xué)公式,并能靈活運用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.在一次國際城市運動會中,要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā),沿著動摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后落在水池中,如圖所示.設(shè)滑道的水平距離為L,B點的高度h可由運動員自由調(diào)節(jié).求:
(l)運動員到達B點的速度與高度h的關(guān)系;
(2)運動員要達到最大水平運動距離,B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大?對應(yīng)的最大水平距離xmax為多少?

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20.科學(xué)家在“哥倫比亞”號航天飛機上進行了一次在微重力條件(即失重狀態(tài))下制造泡沫金屬的實驗.把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個石英瓶內(nèi),用太陽能將這些金屬融化成液體,然后在融化的金屬中沖進氫氣,使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡,金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬.下列說法正確的是( 。
A.失重條件下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面分子間只存在引力
B.在失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束
C.在金屬冷凝過程中,氣泡收縮變小,外界對氣體做功,氣體內(nèi)能增加
D.泡沫金屬物理性質(zhì)各向異性,說明它是非晶體

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.下列各種運動中,屬于勻變速運動的有( 。
A.勻速直線運動B.勻速圓周運動C.平拋運動D.豎直上拋運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,測得單擺擺角小于5°,用毫米刻度尺測得擺線長為L,秀螺旋測微器測得擺球直徑為d,然后用秒表記錄了單擺振動n=50次所用的時間t如圖所示,則:
(1)秒表的示數(shù)為99.8s.
(2)用螺旋測微器測量擺球直徑d的讀數(shù)為5.980mm.
(3)用上述物理量的符號寫出重力加速度的一般表達式g=$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}(L+\frac4us0mgi{2})}{{t}^{2}}$(用L,d,n,t表示).
(4)如果他測得的g值偏小,可能的原因是B.
A.測擺線長時擺線位得過緊
B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
C.開始計時時,秒表過遲按下
D.實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次.

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12. (1)存在下列事實:①一對高能的γ光子相遇時可能產(chǎn)生一對正負電子;②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對正負電子;③一個高能的γ光子經(jīng)過重核附近時可能產(chǎn)生一對正負電子,根據(jù)上述事實,關(guān)于微觀世界中的相互作用,下列說法正確的是D
A.事實①表明,只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生
B.事實②的原因是沒有滿足能量守恒定律
C.事實③中,光子的動量等于一對正負電子的總動量
D.上述事實表明,只有滿足能量守恒和動量守恒的事件才能發(fā)生
(2)${\;}_{90}^{232}$Th本身不是易裂變材料,而是一種增殖材料,它能夠吸收慢中子變成${\;}_{90}^{233}$Th,然后經(jīng)過2次β衰變轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫷凰?{\;}_{92}^{233}$U
(3)如圖為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系,當(dāng)用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時,對應(yīng)圖線與橫軸的交點U1=-2.37V(普朗克常量h=6.63×10-34J•s,電子電量e=1.6×10-19C)(以下計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
①求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率;
②當(dāng)用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時,測得飽和電流為0.32μA,求陰極K單位時間發(fā)射的光電子數(shù).

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19.下列關(guān)于曲線運動,說法正確的是(  )
A.做勻速圓周運動的物體,所受到的合外力為零
B.做曲線運動的物體,其動能一定發(fā)生變化
C.由于物體做曲線運動時速度的方向不斷變化,故曲線運動一定是變速運動
D.物體沿曲線運動一定有加速度,其加速度一定發(fā)生變化

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16.關(guān)于功和能,下列說法正確的是( 。
A.雖然功有正負,但功是標(biāo)量
B.質(zhì)量大的物體,動能一定大
C.做曲線運動的物體的動能一定變化
D.物體發(fā)生1m位移的過程中,作用在物體上大小為1N的力對物體做的功一定為1J

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17.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,采用下圖所示的裝置.

(1)本實驗應(yīng)用的實驗方法是控制變量法.下列說法中正確的是CD.
A.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)該改變拉力的大小
B.在探究加速度與外力的關(guān)系時,應(yīng)該改變小車的質(zhì)量
C.在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時,為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出a-$\frac{1}{m}$圖象
F/N0.200.300.400.500.60
a/m•s-20.100.200.280.400.52
D.當(dāng)小車的質(zhì)量遠大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時,才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
(2)某同學(xué)測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示:(小車質(zhì)量保持不變)
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出a-F圖象.
②圖線不過原點的原因可能是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠.

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