10.在戰(zhàn)爭中,常由軍事偵察衛(wèi)星把敵方飛機的坐標(biāo)和運動情況發(fā)送到數(shù)據(jù)鏈平臺,再由數(shù)據(jù)鏈平臺呼喚并轉(zhuǎn)發(fā)到某單兵系統(tǒng),士兵可用肩扛式導(dǎo)彈在接通信息后發(fā)射將其擊毀.一次某士兵從一座高山的山頂發(fā)射質(zhì)量為m的導(dǎo)彈,導(dǎo)彈上的噴氣發(fā)動機可產(chǎn)生恒定的推力,且可通過改變噴氣發(fā)動機尾噴管的噴氣質(zhì)量和方向改變發(fā)動機推力的大小和方向,導(dǎo)彈起飛時發(fā)動機推力大小為為2mg,導(dǎo)彈沿水平方向勻加速直線飛行.經(jīng)過20s后,電腦自動使發(fā)動機的推力方向瞬時逆時針旋轉(zhuǎn)60°,發(fā)動機推力大小保持不變,導(dǎo)彈恰擊中在離發(fā)射點高h=2000m上空飛行的直升機(不計空氣阻力和噴氣過程中導(dǎo)彈質(zhì)量的變化,取g=10m/s2.)求:
(1)開始時導(dǎo)彈受到的推力,與水平方向的夾角的大。
(2)飛機被導(dǎo)彈擊中點與導(dǎo)彈發(fā)射點的水平距離是多少?

分析 (1)導(dǎo)彈沿水平方向做勻加速直線運動,合力方向水平向前,受重力和推力,根據(jù)平行四邊形定則確定推力的方向;
(2)導(dǎo)彈先勻加速,后做類似平拋運動,列出水平分位移和豎直分位移表達式,然后聯(lián)立求解.

解答 解:(1)導(dǎo)彈勻加速前進時,合力向前,受重力和推力,如圖

故推力與水平方向成30°角;
(2)由幾何知識可知,導(dǎo)彈所受的合力F1=$\sqrt{3}$mg
加速度大小為a1=$\frac{{F}_{1}}{m}$=$\sqrt{3}$g
經(jīng)過20s后導(dǎo)彈速率為:v1=a1t=346m/s
推力方向瞬時逆時針旋轉(zhuǎn)60°,發(fā)動機推力大小仍然為2mg,推力方向豎直向上,故:2mg-mg=ma2
解得a2=g,導(dǎo)彈做類似平拋運動;
前20s的位移為x1=$\frac{1}{2}$a1t2=3460m
20s后的位移x2=v1t2
又H=$\frac{1}{2}$${a}_{2}{{t}_{2}}^{2}$
可得:x2=6920m
則導(dǎo)彈發(fā)射點到擊中點的水平距離L=x1+x2=10380m
答:(1)開始時導(dǎo)彈受到的推力F與水平方向的夾角的大小為30°;
(2)飛機被導(dǎo)彈擊中點與導(dǎo)彈發(fā)射點的水平距離是10380m.

點評 本題關(guān)鍵根據(jù)運動情況確定受力情況,分勻加速直線運動和類似平拋運動兩段分析,不難.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖,平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度,兩極板與一直流電源相連,若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器,則在此過程中,該帶電粒子( 。
A.一定帶負電B.動能不變C.電勢能不變D.電勢能逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示的理想變壓器,移動滑動觸頭P可以改變圓線圈接入電路的匝數(shù),且已知原線圈總匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)比n1:n2≤1,副線圈與一滑動變阻器相連,Q為滑動變阻器的滑動觸頭,則下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)交流電源接a,b時,U2一定小于U1,向上移動滑動觸頭P,比值$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$將變小
B.當(dāng)交流電源接a,b時,U2可能等于U1,向上移動滑動觸頭P,比值$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$將變大
C.當(dāng)交流電源接c,d時,U1小于U2,向上移動滑動觸頭Q,比值$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$將變小
D.當(dāng)交流電源接c,d時,U1小于U2,向上移動滑動觸頭Q,比值$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$將不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖甲、乙都是使用電磁打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置:

(1)較好的裝置是甲(填“甲”或“乙”).
(2)重錘的質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)大(填“大”或“小”)一些.
(3)采用較好的裝置進行實驗時打出幾條紙帶,應(yīng)選擇第1、2兩點之間的距離接近2mm的紙帶.
(4)實驗結(jié)果總是動能的增加量略小于(選填“大于”或“小于”)重力勢能的減小量,原因是紙帶受阻力的作用.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.質(zhì)點0在垂直x軸方向上做簡諧運動,形成了沿x軸傳播的簡諧橫波.在t=0時刻質(zhì)點0開始沿y軸正向運動,經(jīng)0.2s第一次速度為零,形成的波形如圖所示.由此判斷在t=2.6s時刻,質(zhì)點A、B的運動情況是( 。
A.A點位于x軸的下方B.A點沿y軸正向運動
C.B點位于x軸的下方D.B點沿y軸負向運動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.雨滴在空中下落,受到的空氣阻力與速度大小有關(guān).假設(shè)空氣阻力大小與速度成正比,則下列圖象能大致反映雨滴下降過程中加速度大小a與時間t及速度v關(guān)系的是(  )
A.B.C.D.

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2.2012年2月8日,歐洲航天局的“火星快車”號探測飛船利用雷達探測到火星表面的海床沉積物的跡象,為證明火星表面曾經(jīng)被海洋覆蓋提供了有力證據(jù).如圖所示,“火星快車”號探測飛船在橢圓軌道上繞火星運行,與火星的最近距離約為300km,最遠距離約為10000km,運行周期為7h.下列說法正確的是( 。
A.要在地球上發(fā)射該探測飛船,發(fā)射速度可以小于7.9km/s
B.若對探測飛船加速變軌,則變軌后探測飛船的運行周期變小
C.火星探測飛船繞火星飛行過程中在P點的動能小于在Q點的動能
D.要使探測飛船的軌道在P點由橢圓軌道I變軌為圓軌道II,探測飛船應(yīng)減速

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,豎直放置的兩塊平行金屬板M、N之間接有隨時間變化的電壓UMN.虛線為半徑為R的圓形金屬網(wǎng)罩,內(nèi)有大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁 場.PQ為與圓形網(wǎng)罩同心的圓心角θ=60°的金屬收集屏,小孔S1、S2、圓心0與Q點位于同 一水平線上.質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子連續(xù) 不斷地經(jīng)S1進入M、N并通過S2進入磁場區(qū)域.假設(shè)質(zhì)子通過M、N的過程中,板間電場可 視為恒定,質(zhì)子在S1處的速度可視為零,質(zhì)子的重力及質(zhì)子間相互作用均不計.
(1)當(dāng)UMN=$\frac{3e{B}^{2}{R}^{2}}{m}$時,為使質(zhì)子能打到收集屏上的Q點,需在圓形磁場區(qū)域加上一個勻強電場,求電場強度的大小和方向;
(2)為使質(zhì)子穿出磁場后均能打到收集屏PQ上,求UMN的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.質(zhì)量為0.02kg的子彈,以600m/s的速度垂直射穿一塊厚度為10cm的固定木板.已知子彈穿過木板后的速度為400m/s,求木板對子彈的阻力所做的功.

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