彈射器是航母制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一，重型噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)在水平跑道上需要滑行450 m以上才能達(dá)到起飛速度，而即使當(dāng)今最大的“尼米茲”級航空母艦甲板的長度也不過300余米，依靠彈射器是重型戰(zhàn)斗機(jī)在航母上起飛的必不可少的環(huán)節(jié).已知美軍F－14戰(zhàn)斗機(jī)重3.0×107 kg，在地面跑道上靠自身發(fā)動機(jī)提供動力需滑行450 m才能到達(dá)250 km/h的起飛速度，而這種戰(zhàn)斗機(jī)在“尼米茲”號航母上，在蒸汽彈射器和自身發(fā)動機(jī)動力的共同作用下，可在45 m內(nèi)將速度加到 250 km/h.若F－14戰(zhàn)斗機(jī)加速度滑行時(shí)，發(fā)動機(jī)動力和飛機(jī)受到的阻力都恒定，則“尼米茲”號上蒸汽彈射器使一架F－14 戰(zhàn)斗機(jī)起飛至少要做多少功？
W＝6.5×1010 J
設(shè)F－14戰(zhàn)斗機(jī)自身發(fā)動機(jī)的牽引力為F，受到的阻力為f，在水平地面跑道上起飛時(shí)，由動能定理有：
(F－f)·s1＝mv2－0
在“尼米茲”號航母甲板上起飛時(shí)，有：
W＋Fs2－fs2＝mv2
得：彈射器至少需做的功W＝6.5×1010 J
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的物體從半徑為R的l／4圓軌道的上端由靜止滑到最低點(diǎn)，然后又沿水平地面運(yùn)動一段距離停下來，物體與圓軌道和水平面間的滑動摩擦因數(shù)均為，物體全程克服摩擦力做功為
A．0B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)質(zhì)量為25Kg的小孩從高度為3m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端的速度為2m/s，g取10m/s2,關(guān)于力對小孩做的功，結(jié)論正確的是：
A．合外力做功50JB．阻力做功-50JC．重力做功50JD．支持力做功50J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平傳送帶以v=4m／s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸間的距離L=4m．豎直光滑圓弧軌道CD所對的圓心角θ=370，圓弧半徑r=2．75m．軌道末端D點(diǎn)切線水平，且緊貼水平轉(zhuǎn)盤邊緣上方．水平轉(zhuǎn)盤半徑R=3．6m．沿逆時(shí)針方向繞圓心勻速轉(zhuǎn)動．質(zhì)量m=lkg的小物塊．與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0．8．將物塊輕放到傳送帶右端，物塊從左端水平拋出，恰好沿C點(diǎn)的切線滑入CD軌道，再由D點(diǎn)水平滑落到轉(zhuǎn)盤上．滑塊落到轉(zhuǎn)盤上時(shí)的速度恰好與落點(diǎn)的線速度相等，滑塊立即無相對滑動地隨盤轉(zhuǎn)動．取sin37°=0.6，cos37°=0．8。g=10m/s2．求：

(1)物塊在傳送帶上加速運(yùn)動過程的位移x(相對于地面)；
(2)傳送帶的上表面到水平轉(zhuǎn)盤的豎直高度H；
(3)物塊隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時(shí)所愛摩擦力F的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（17分）從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子，初速可忽略不計(jì)，這些粒子經(jīng)電場加速后，從M孔以平行于MN方向進(jìn)入一個(gè)邊長為d的正方形的磁場區(qū)域MNQP，如圖14所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，其中PQ的中點(diǎn)S開有小孔，外側(cè)緊貼PQ放置一塊熒光屏。當(dāng)把加速電壓調(diào)節(jié)為U時(shí)，這些粒子剛好經(jīng)過孔S打在熒光屏上，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。請說明粒子的電性并求出粒子的比荷（）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

“頭腦風(fēng)暴法”是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的方法。某學(xué)校的一個(gè)“頭腦風(fēng)暴實(shí)驗(yàn)研究小組”，以“保護(hù)雞蛋”為題，要求制作一個(gè)裝置，讓雞蛋從兩層樓的高度落到地面且不會摔壞。如果沒有保護(hù)，雞蛋最多只能從0.1m的高度落到地面而不會摔壞。一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖16所示的裝置來保護(hù)雞蛋，用A、B兩塊粗糙的夾板夾住雞蛋，雞蛋下端離裝置下端的距離為x="0.45" m，夾板A和B與雞蛋之間的滑動摩擦力都為雞蛋重力的5倍�，F(xiàn)將該裝置從距地面某一高度由靜止釋放，裝置在下落過程中始終保持豎直狀態(tài)，與地面作用時(shí)間極短，落地后沒有反彈。取g=10m/s2。求：

小題1:雞蛋如果不會摔壞，直接撞擊地面的最大速度v；
小題2:如果使用該保護(hù)裝置，雞蛋落地后不會摔壞，該裝置由靜止釋放時(shí)其下端離地面的最大高度H；
小題3:為了使該裝置從更高的地方由靜止釋放，雞蛋落地后不會摔壞，請你至少提供一種可行而又簡單的方法。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的環(huán)形塑料管豎直放置， ab為該環(huán)形塑料管水平直徑，其長度為2 R ，ab及其以下部分處于水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球從管中a點(diǎn)由靜止釋放，球的直徑略小于管的內(nèi)徑，已知qE＝mg，求：
（1）小球第一次經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）小球第一次經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)對管壁的壓力；
（3）小球第一次經(jīng)過adb過程中對管道的最大壓力。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分)如圖所示，在絕緣水平面上，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，分別固定著兩個(gè)帶電荷量均為Q的正電荷．O為AB連線的中點(diǎn)，a、b是AB連線上兩點(diǎn)，其中Aa=Bb=L/4．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動能Ek0從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為2Ek0，第一次到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動能恰好為零，小滑塊最終停在O點(diǎn)，已知靜電力常量為k．求：
（1）小滑塊與水平面間滑動摩擦力的大小．
（2）小滑塊剛要到達(dá)b點(diǎn)時(shí)加速度的大小和方向．
（3）小滑塊運(yùn)動的總路程s總．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形光滑軌道BCD相連，半圓形軌道的直徑BD與AB垂直，水平軌道上有一質(zhì)量m=1.0kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊，滑塊與水平 軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．現(xiàn)使滑塊從水平軌道上某點(diǎn)靜止起出發(fā)，在水平向右的恒力F作用下運(yùn)動，到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時(shí)撤去外力F，小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動；恰好能通過軌道最高點(diǎn)D，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到其出發(fā)點(diǎn)，g取10m/s2．
（1）當(dāng)R=0.90m時(shí)，求其出發(fā)點(diǎn)到B點(diǎn)之間的距離x及滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對軌道的壓力大��；
（2）小明同學(xué)認(rèn)為：若半圓形光滑軌道BCD的半徑R取不同數(shù)值，仍要使物體恰好能通過D點(diǎn)飛離圓軌道并剛好落回其對應(yīng)的出發(fā)點(diǎn)，恒定外力F的大小也應(yīng)隨之改變。你是否同意他的觀點(diǎn)，若同意，求出F與R的關(guān)系式；若不同意，請通過計(jì)算說明。

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