我國(guó)未來(lái)的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射系統(tǒng)包括電源、強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置、導(dǎo)軌和脈沖發(fā)生器等等。其工作原理如圖所示，利用與飛機(jī)前輪連接的通電導(dǎo)體在兩平行金屬導(dǎo)軌的強(qiáng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中受安培力作用下加速獲得動(dòng)能。設(shè)飛機(jī)質(zhì)量為m =1.8×104kg，起飛速度為v =70m/s，起飛過(guò)程所受平均阻力恒為機(jī)重的k =0.2倍，在沒(méi)有電磁彈射器的情況下，飛機(jī)從靜止開(kāi)始起飛距離為l=210m；在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)（牽引力不變）同時(shí)工作的情況下，起飛距離減為。強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置提供瞬發(fā)能量，方案是利用電容器（電容量C極大）儲(chǔ)存電能：W電=，如圖是電容器的帶電量q與極板間電壓U的關(guān)系曲線，假設(shè)電容器釋放全部電能等于安培力做的功，取g=10m/s2,求：
（1）飛機(jī)所受牽引力F的大�。�                                         
（2）試計(jì)算電磁彈射器安培力對(duì)飛機(jī)所做的功W為多少焦？   
（3）電源對(duì)電容器充電電壓U約為多少伏？
（1）F=2.46×105（N）（2）W= mv2=29.4×106J（3）U≈1000V
（1）沒(méi)有電磁彈射器時(shí)，由動(dòng)能定理
     （2分）

得   F=2.46×105（N）   （2分）
也可 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出同樣給分
（2）電磁彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí)，由動(dòng)能定理
W+(F-kmg)  l =mv2，（2分）
得W= mv2=29.4×106J                        （2分）
（3）    由電容器q=cu       （1分）
和q—u圖得C=60F     （1分）
由W電==W   （1分）
得U≈1000V       （1分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、 粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端平齊。用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過(guò)程中     （    ）
A．物塊的機(jī)械能逐漸增加
B．軟繩重力勢(shì)能共減少了
C．物塊減少的重力勢(shì)能等于軟繩克服摩擦力所做的功
D．軟繩減少的重力勢(shì)能小于其增加的動(dòng)能與克服摩擦力所做的功之和

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一輕彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一高度且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力，在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（     ）
A．重物的重力勢(shì)能減少，彈簧的彈性勢(shì)能增加
B．重物重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量
C．重物重力做功mgL，重力勢(shì)能就減少mgL
D．重物擺到最低點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率最大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖題所示，有一傾角為θ的斜面,輕彈簧一端固定在斜面底端的擋板上。質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿斜面向下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，起點(diǎn)A與輕彈簧自由端O距離為s，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則彈簧被壓縮最短時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為
A．－μmgS
B．－μmg（s+x）
C．－μmg(s+x)+mg(x+s) sinθ
D．－μmg（s+x）-mg(x+s) sinθ

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

現(xiàn)有一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩，繩長(zhǎng)L=1m。繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量m=2kg的可看著質(zhì)點(diǎn)的小球，將小球拉到O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)處?kù)o止，此時(shí)繩子剛好伸直且無(wú)張力。不計(jì)小球在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力，重力加速度g取10m/s2。則：
⑴ 使小球剛好能在豎直平面能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在A點(diǎn)對(duì)小球做多少J的功？
⑵ 求在⑴的條件下，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)它的拉力大小。
⑶ 若小球從A點(diǎn)以V1=1m/s的水平速度拋出，在拋出的瞬間繩子對(duì)小球是否有拉力？如有拉力計(jì)算其大��；如沒(méi)有拉力，求繩子對(duì)小球再次有拉力所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，汽車(chē)通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車(chē)連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h，開(kāi)始時(shí)物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊，汽車(chē)以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到跟汽車(chē)連接的細(xì)繩與水平夾角為30°，則
A．從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力做功mgh
B．從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力做功mgh+mv2
C．在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率為mgv
D．在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率大于mgv

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖示，固定在同一斜面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為l，斜面傾角為a，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)桿在沿斜面向下、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離d時(shí)，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過(guò)程中（   ）
A．桿的速度最大值為
B．流過(guò)電阻R的電量為
C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量
D．恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿機(jī)械能的變化量

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

某人在距地面2.6m的高處，將質(zhì)量為0.2kg的小球以v0 = 12m/s的速度斜向上拋出，g取10m/s2，求：
（1）人拋球時(shí)對(duì)球做的功；
（2）若不計(jì)空氣阻力，小球落地時(shí)的速度；
（3）若小球落地時(shí)的速度大小為13m/s，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB為粗糙水平面，長(zhǎng)度AB=5R，其右端與光滑的半徑為R的圓弧BC平滑相接，C點(diǎn)的切線沿豎直方向，在C點(diǎn)的正上方有一離C點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，沿平臺(tái)直徑方向開(kāi)有兩具離心軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方，某時(shí)刻，質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)的滑塊，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 0．1，當(dāng)它以的速度由A點(diǎn)開(kāi)始向B點(diǎn)滑行時(shí)：
小題1:求滑塊通過(guò)C點(diǎn)的速度．
小題2:若滑塊滑過(guò)C點(diǎn)后能通過(guò)P孔，又恰能從Q孔落下，則平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足什么條件？

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