10．2015年3月31日凌晨1：35分，全球唯一一架不使用礦物燃料、只依靠太陽能實(shí)現(xiàn)連續(xù)晝夜飛行的最大太陽能飛機(jī)--“陽光動(dòng)力2號(hào)”降落重慶江北國際機(jī)場．重慶是該飛機(jī)全球降落的第五站，也是中國降落的第一站．
假設(shè)“陽光動(dòng)力2號(hào)”飛機(jī)在水平直跑道上起飛過程如下：飛機(jī)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過100m時(shí)，飛機(jī)達(dá)到離開地面的最小速度．已知飛機(jī)豎直向上的升力F升與其水平速度v的關(guān)系為F升=kv2（k=250N•s2/m2）；飛機(jī)和飛行員的總質(zhì)量為2500kg，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）飛機(jī)離開地面的最小速度
（2）飛機(jī)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的加速度大��；
（2）若飛機(jī)勻加速運(yùn)動(dòng)過程受到的阻力恒為2000N，其恒定牽引力由4臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供，則飛機(jī)剛要離開地面時(shí)平均每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率為多大．

分析 （1）飛機(jī)離開恰好離開地面時(shí)升力恰好等于重力，由平衡條件求出飛機(jī)的最小速度．
（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出飛機(jī)的加速度．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力，結(jié)合P=Fv求出飛機(jī)剛要離開地面時(shí)平均每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率

解答 解：（1）飛機(jī)剛要離開地面時(shí)，
由平衡條件得：kv2=mg，代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/s；
（2）飛機(jī)勻加速過程，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：
v2=2ax，代入數(shù)據(jù)解得：a=0.5m/s2；
（3）飛機(jī)勻加速過程，由牛頓第二定律得：F-f=ma，
每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率：4P=Fv，代入數(shù)據(jù)解得：P=8125W；
答：（1）飛機(jī)離開地面的最小速度為10m/s；
（2）飛機(jī)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的加速度大小為0.5m/s2；
（3）飛機(jī)剛要離開地面時(shí)平均每臺(tái)電動(dòng)機(jī)提供的功率為8125W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律、功率的公式的基本運(yùn)用，通過豎直方向上平衡求出離開地面時(shí)的速度是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．中國首次太空授課活動(dòng)于2013年6月20日上午舉行，如圖所示，航天員王亞平利用天宮一號(hào)中的“質(zhì)量測量儀”測量航天員聶海勝的質(zhì)量為74kg．測量時(shí)，聶海勝與輕質(zhì)支架被王亞平水平拉里初始位置，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)王亞平松手后，聶海勝與輕質(zhì)支架收到一個(gè)大小為100N的水平恒力作用而復(fù)位，用光柵測得復(fù)位時(shí)瞬間速度為1m/s，則復(fù)位的時(shí)間為0.74s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光強(qiáng)度減弱，而頻率不變，則（　�。�
A．有可能不發(fā)生光電效應(yīng)
B．逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小
C．單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減小
D．從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)t=3.0s落到斜坡上的A點(diǎn)．已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角θ=37°，不計(jì)空氣阻力．（已知sin37°=0.6）求：
（1）A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L；
（2）運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．堵住打氣筒的出氣口，緩慢向下壓活塞使氣體體積減小，你會(huì)感到越來越費(fèi)力，溫度保持不變．對這一現(xiàn)象的解釋正確的是（　　）
A．氣體的密度增大，使得在相同時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的氣體分子數(shù)目增多
B．分子間沒有可壓縮的間隙
C．壓縮氣體要克服分子力做功
D．分子間相互作用力表現(xiàn)為引力
E．在壓縮過程中，氣體分子勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．某同學(xué)利用如圖1裝置研究物體以相同的初速度與不同質(zhì)量的物體發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)的規(guī)律．器材：輕彈簧、刻度尺、材料相同的兩物塊m和M、砝碼若干．實(shí)驗(yàn)前，將一水平滑槽固定在地面上，已知滑槽足夠長，與物塊間摩擦系數(shù)為μ（μ值較�。飰KM的上表面有四個(gè)卡孔，每個(gè)卡孔可以放入一個(gè)砝碼，從而方便在實(shí)驗(yàn)中改變被碰物體的質(zhì)量．在物塊M的左端粘上雙面膠以保證m和M相碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：

Ⅰ把輕彈簧一端固定在水平滑槽的左端，記錄下彈簧自由端的位置O
Ⅱ放置物塊M在某 C點(diǎn)處，記錄下此C位置．用物塊m壓縮彈簧至某位置B處，記錄下位置B，放手使物塊m彈出，m和物塊M碰撞后一起向右運(yùn)動(dòng)至停下，記錄m和M碰后一起滑行的距離x
Ⅲ逐次在M上添加不同個(gè)數(shù)的砝碼，重復(fù)幾次Ⅱ，測出幾個(gè)對應(yīng)的x
已知m=20g，每個(gè)砝碼的質(zhì)量m0=5g，測量數(shù)據(jù)如表：
砝碼數(shù)/個(gè)01234
x（cm）100.0044.4025.0016.0111.10
$\frac{1}{x}$（cm-1）0.0100.0230.0400.0630.090
$\sqrt{x}$（cm0.5）10.006.705.004.003.30
$\frac{1}{\sqrt{x}}$（cm-0.5）0.100.150.200.250.30
回答下列問題：
①每次實(shí)驗(yàn)都將M放在相同的C點(diǎn)，都讓m壓縮到相同的位置B再放手可以保正每次碰前m的速度相同（填“相同”或“不同”）
②若M在初始時(shí)按照圖中的擺放方法，則測量x時(shí)，應(yīng)測量C點(diǎn)到停下后M的右端（填“左端”或“右端”）間的距離
③利用碰撞后到停下的過程，可表示出碰后的速度為$\sqrt{2μgx}$（用g，x，μ表示）
④從表格中可以發(fā)現(xiàn)隨著砝碼個(gè)數(shù)增加，距離x變短，為找到定量規(guī)律，我們可以選用添加的砝碼質(zhì)量m1為縱坐標(biāo)，$\frac{1}{\sqrt{x}}$（選填x、$\frac{1}{x}$、$\sqrt{x}$、$\frac{1}{\sqrt{x}}$）為橫坐標(biāo)，可做出如圖2的直線函數(shù)圖線．若延長得該直線的縱截距為-40g，則M的質(zhì)量應(yīng)為20g．
⑤利用③、④中的結(jié)論及表格中的任意一組數(shù)據(jù)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，可以計(jì)算出m在碰前瞬間的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的說法中正確的是（　�。�
A．物體的溫度越高，所含熱量越多
B．物體的內(nèi)能越大，所含熱量越多
C．物體的溫度越高，它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大
D．物體的溫度不變，它的內(nèi)能就不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．高速或超速離心機(jī)是基因提取中的關(guān)鍵設(shè)備，當(dāng)超速離心機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)80000r/min時(shí)，則關(guān)于距離超速離心機(jī)轉(zhuǎn)軸12cm處的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（　�。�
A．周期為$\frac{1}{80000}$sB．線速度大小為320πm/s
C．角速度為160000πrad/sD．角速度為$\frac{4000}{3}$rad/s

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若已知萬有引力常量G，要求出太陽的質(zhì)量還需要知道下列哪些數(shù)據(jù)（　�。�
A．行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的開普勒常量k
B．地球的公轉(zhuǎn)周期，地球表面重力加速度
C．火星質(zhì)量，火星半徑，火星的公轉(zhuǎn)周期
D．金星的公轉(zhuǎn)軌道半徑，金星的公轉(zhuǎn)周期

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同步練習(xí)冊答案