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1、(2009江苏高考)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2o(1)第一次试飞,飞行器飞行5=8s时到达高度H=64m。求飞行器所阻力f的大小(2)第二次试飞,飞行器飞行0=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最人高度h(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求E行器从开始下落到恢复升力的最长时间【答案】(1)第一次飞行中,设加速度为如。飞行器做匀加速运动,H由牛顿第二定律F-mg-/=max解得f=4N
2、(2)第二次飞行中,设飞行器失去升力时的速度为耳,上升的高度为S]飞行器匀加速运动*=扌如£设失去升力后的速度为血,上升的高度为S2由牛顿第二定律mg+/=ma2^1=a1^2解得/i=S]+S2=42m(3)设失去升力下降阶段加速度为。3;恢复升力后加速度为。4,恢复升力时速度为巾由牛顿第二定律mg-f=ma3F+f_mg=ma4且±+±=h2。32a4“3=a3^3解得S=(或2.1s)如图所示,质量为m的物体A,从底线/为定值的斜面顶点从静止开始向下滑动,已知物体与斜面的动摩擦因数为“。问Q角为何值吋,下滑的时I'可最短,等于多少?【答案】由受力分
3、析可知,物体的加速度a=g(sina-/^cosa),物体下滑的位移s=l/cosa0物体做匀加速运动,由运动学公式s=^at2可得41g(sin2a—“cos2a—“)有三角函数知识,当a=
4、arctan时,严最小,即时闫最短。最短吋间为tmin=I机yjg(Jl+“2-“)(2011北京卷)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从儿十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为()A.gB.2gC.3
5、gD.4g【答案】B由图可知,当人经过多次反弹最后趋于稳定后,处于平衡状态,0.6F°=mgc在蹦极过程屮,最大拉力约1.8F0»由牛顿第二定律1.8F0-mg=ma,可得a=2g,故选B°(2009年上海)如图a,质量m=lkg的物体沿倾角&=37。的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速u成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速u的关系如图b所示。求:(1)物体与斜面I'可的动摩擦因数“;(2)比例系数总0Sv/nv(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)【答案】(1)对初始时刻:mg
6、sin^—;/nigcos^=ma0①由图读出a。=4m/s2代入①式,解得:即血-曲。=0.25geos17(2)对末时刻加速度为零:mgsin^—juN—fcvcosG=0@又N=mgcos〃+kvsinO由图得出此时u=5m/s代入②式解得:k_mg(sin4“cos®v(gsin^cos^)=0.84kg/so(2009山东高考)某物体做直线运动的st图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,兀表示物体的位移)四个选项中正确的是()/^/SO/S/SO图乙【答案】B由图甲可知物体前2s做初速度为零的匀加速直线运动,所以前2s受力恒定;2s
7、〜4s做正方向的匀减速直线运动,受力为负且恒定;4s〜6s做负方向的匀加速直线运动,受力仍为负且恒定,6s〜8s做负方向的匀减速直线运动,受力为正且恒定,故B正确。(09年安徽卷)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和口强不息的精神。为了探允上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2o当
8、运动员与吊椅一起正以加速度a=lm/s2±升时,试求:(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力。【答案】440N,275N解法一:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是几对运动员和吊椅整体进行受力分析。贝9:2F—(m人+m椅)g=F=440N由牛顿第三定律,运动员拉绳的力F=440N,方向竖直向下。(2)设吊椅对运动员的支持力为对运动员进行受力分析,则:F+FN-m人g=m人aFn=275N由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力为275N,方向竖直向下。解法二设运动员和吊椅的质量分别为財和仍
9、;运动员竖直向下拉绳的拉力为F,对吊椅的压力大小为厶。根据牛顿第三定律,绳对运动