2012年中國有了自己的航空母艦“遼寧號”，航空母艦上艦載機(jī)的起飛問題一直備受關(guān)注．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過查閱資料對艦載機(jī)的起飛進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)．如圖，艦載機(jī)總質(zhì)量為m，發(fā)動機(jī)額定功率為P，在水平軌道運(yùn)行階段所受阻力恒為Ff.艦載機(jī)在A處以額定功率啟動，同時(shí)開啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額外給艦載機(jī)提供水平向右、大小為F的恒定推力．經(jīng)歷時(shí)間t1，艦載機(jī)運(yùn)行至B處，速度達(dá)到v1，電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉．艦載機(jī)繼續(xù)以額定功率加速運(yùn)行至C處，經(jīng)歷的時(shí)間為t2，速度達(dá)到v2.此后，艦載機(jī)進(jìn)入傾斜曲面軌道，在D處離開航母起飛．請根據(jù)以上信息求解下列問題．

(1)電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉的瞬間，艦載機(jī)的加速度大小．

(2)水平軌道AC的長度．

(3)若不啟用電磁彈射系統(tǒng)，艦載機(jī)在A處以額定功率啟動，經(jīng)歷時(shí)間t到達(dá)C處，假設(shè)速度大小仍為v2，則艦載機(jī)的質(zhì)量應(yīng)比啟用電磁彈射系統(tǒng)時(shí)減少多少？(該問AC間距離用x表示)


 (1)根據(jù)功率表達(dá)式可得F1＝①

由牛頓第二定律F1－Ff＝ma②

得a＝－.③

(2)艦載機(jī)在A處以額定功率啟動，同時(shí)開啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額外給艦載機(jī)提供水平向右、大小為F的恒定推力．經(jīng)歷時(shí)間t1，艦載機(jī)運(yùn)行至B處，速度達(dá)到v1，由動能定理

Pt1＋Fx1－Ffx1＝mv④

電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉．艦載機(jī)繼續(xù)以額定功率加速運(yùn)行至C處，經(jīng)歷的時(shí)間為t2，速度達(dá)到v2.

同理得Pt2－Ffx2＝mv－mv⑤

艦載機(jī)總位移AC＝x1＋x2⑥

聯(lián)立④⑤⑥得

AC＝＋.

(3)全過程，根據(jù)動能定理有Pt－Ffx＝m1v

應(yīng)減少的質(zhì)量Δm＝m－m1

得Δm＝m－

答案：(1)－

(2)＋

(3)m－


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490 N，他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時(shí)間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的v－t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動的方向?yàn)檎? (　　)

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科目：高中物理 來源： 題型：


實(shí)驗(yàn)是模擬拱形橋來研究汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對橋

的壓力．在較大的平整木板上相隔一定的距離釘4個(gè)釘子，將三合板彎曲成拱橋形卡入釘內(nèi)，三合板上表面事先鋪上一層牛仔布以增加摩擦，這樣玩具慣性車就可以在橋面上跑起來了．把這套系統(tǒng)放在電子秤上，關(guān)于電子秤的示數(shù)下列說法正確的是(　　)

A．玩具車靜止在拱橋頂端時(shí)的示數(shù)小一些

B．玩具車運(yùn)動通過拱橋頂端時(shí)的示數(shù)大

C．玩具車運(yùn)動通過拱橋頂端時(shí)處于超重狀態(tài)

D．玩具車運(yùn)動通過拱橋頂端時(shí)速度越大(未離開拱橋)，示數(shù)越小

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科目：高中物理 來源： 題型：


一輛汽車的質(zhì)量為m，其發(fā)動機(jī)的額定功率為P0.從某時(shí)刻起汽車以速度v0在水平公路上沿直線勻速行駛，此時(shí)汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率為 ，接著汽車開始沿直線勻加速行駛，當(dāng)速度增加到時(shí)，發(fā)動機(jī)的輸出功率恰好為P0.如果汽車在水平公路上沿直線行駛中所受到的阻力與行駛速率成正比，求：

(1)汽車在水平公路上沿直線行駛所能達(dá)到的最大速率vm；

(2)汽車勻加速行駛所經(jīng)歷的時(shí)間和通過的距離；

(3)為提高汽車行駛的最大速率，請至少提出兩條在設(shè)計(jì)汽車時(shí)應(yīng)考慮的建議．

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科目：高中物理 來源： 題型：


太陽能汽車是靠太陽能來驅(qū)動的汽車．當(dāng)太陽光照射到汽車上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機(jī)帶動汽車前進(jìn)．設(shè)汽車在平直的公路上由靜止開始勻加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t，速度為v時(shí)功率達(dá)到額定功率，并保持不變．之后汽車又繼續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax.設(shè)汽車質(zhì)量為m，運(yùn)動過程中所受阻力恒為f，則下列說法正確的是(　　)

A．汽車的額定功率為fvmax

B．汽車勻加速運(yùn)動過程中，克服阻力做功為fvt

C．汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過程中，牽引力所做的功為mv－mv2

D．汽車從靜止開始到速度達(dá)到最大值的過程中，合力所做的功為mv

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運(yùn)動軌跡制成的，A端為拋出點(diǎn)，B端為落地點(diǎn)．現(xiàn)將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下．已知重力加速度為g，當(dāng)小球到達(dá)軌道B端時(shí)(　　)

A．小球的速率為

B．小球的速率為

C．小球在水平方向的速度大小為v0

D．小球在水平方向的速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)玩“彈珠游戲”裝置如圖所示，S形管道BC由兩個(gè)半徑為R的1/4圓形管道拼接而成，管道內(nèi)直徑略大于小球直徑，且遠(yuǎn)小于R，忽略一切摩擦，用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s到A位置，由靜止釋放，小球到達(dá)管道最高點(diǎn)C時(shí)對管道恰好無作用力，求：

(1)小球到達(dá)最高點(diǎn)C的速度大��；

(2)若改用同樣大小質(zhì)量為2m的小球做游戲，其他條件不變，求小球能到達(dá)的最大高度；

(3)若改用同樣大小質(zhì)量為m/4的小球做游戲，其他條件不變，求小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：


矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導(dǎo)線  MN中通入如圖所示的電流方向，當(dāng)MN中的電流增大時(shí)，下列說法正確的是(　　)

A．導(dǎo)線框abcd中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B．導(dǎo)線框abcd中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左

D．導(dǎo)線框所受的安培力的合力向右

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖是一個(gè)小型電風(fēng)扇電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和風(fēng)扇電動機(jī)D，電動機(jī)線圈電阻為r.接通電源后，電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測出通過風(fēng)扇電動機(jī)的電流為I，則下列說法正確的是(　　)

A．風(fēng)扇電動機(jī)D兩端的電壓為Ir

B．理想變壓器的輸入功率為

C．風(fēng)扇電動機(jī)D輸出的機(jī)械功率為－I2r

D．若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，則通過原線圈的電流為

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