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如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广...

如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N.g取10m/s2

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(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t=5s时离地面的高度h;

(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落地面时的速度v;

(3)在无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1

 

(1)75m. (2)40m/s. (3)   【解析】 试题分析:(1)根据牛顿第二定律求出上升的加速度,结合位移时间公式求出上升的位移. (2)根据牛顿第二定律求出下降的加速度大小,结合速度位移公式求出坠落地面时的速度大小. (3)根据牛顿第二定律求出恢复升力后向下减速的加速度,抓住匀加速和匀减速运动的位移之和等于H,求出最大速度,结合速度时间公式求出飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1. 【解析】 (1)由牛顿第二定律 F﹣mg﹣f=ma 代入数据解得a=6m/s2 上升高度 代入数据解得 h=75m. (2)下落过程中 mg﹣f=ma1 代入数据解得 落地时速度 v2=2a1H, 代入数据解得 v=40m/s (3)恢复升力后向下减速运动过程 F﹣mg+f=ma2 代入数据解得 设恢复升力时的速度为vm,则有 由 vm=a1t1 代入数据解得 . 答:(1)t=5s时离地面的高度h为75m. (2)无人机坠落地面时的速度为40m/s. (3)飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间为. 【点评】本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析,结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解,本题难度适中.  
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考点分析:
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如图所示,在建筑装修中,工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10m/s2 且sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(1)当A受到与水平方向成θ=37°斜向下的推力F1=50N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.

(2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨,当对A加竖直向上推力F2=60N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长>2m)时的速度为多少?

 

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如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

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(1)物体所受的摩擦力;

(2)若用原长为10cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?取g=10m/s2

 

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小船在静水中的速度为V,水流速度为V,小河宽度为d.求:

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(1)求小船最短渡河时间,到达对岸的地方与出发点相距多少?

(2)如何让小船到达正对岸?

(3)若V<V,小船能否到达正对岸?

 

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图1所示为某同学研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图.

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(1)实验中,需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力:小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,      .(写出剩余实验步骤)

(2)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于细绳对小车的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是m远小于M.这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变.

(3)如图2所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,B、C间的距离为x2,已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则a=      m/s2(结果保留2位有效数字).

(4)在做实验时,该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力.在处理数据时,他以小车的加速度的倒数满分5 manfen5.com为纵轴,以小车和车上砝码的总质量M为横轴,描绘出满分5 manfen5.com﹣M图象,图3中能够正确反映满分5 manfen5.com﹣M关系的示意图是     

(5)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图4所示).此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是     

A.小车与轨道之间存在摩擦  B.导轨保持了水平状态

C.所挂钩码的总质量太大    D.所用小车的质量太大.

 

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如图1,“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测量力计).其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.

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(1)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果是否会发生变化?      (选填“变”或“不变”);

(2)如,2所示是甲、乙两名同学在做“探究力的平行四边形定则”的实验时得到的结果.若按实验中要求的符号表示各个力,则可判定其中      (填甲或乙)实验结果是尊重实验事实的;

(3)有关此实验,下列叙述正确的是     

A.弹簧秤的拉力方向必须与木板平行

B.弹簧秤外壳与木板间摩擦力会影响实验结果

C.两弹簧测力计的拉力可以同时比细绳的拉力大

D.两次拉细绳,需将细绳结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同.

 

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试题属性

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