飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电...

飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长l=180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵。一架质量为m=2．0×104kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推=1．2×105N。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关，假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0．05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0．2倍。飞机离舰起飞的速度v=100m/s，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点。请计算（计算结果保留两位有效数字）

（1）飞机在后一阶段的加速度大小；

（2）电磁弹射器的牵引力F牵的大小；

（3）电磁弹射器输出效率可以达到80％，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。

（1）4．0m/s2（2）6．8×105N （3）108J 【解析】试题分析：（1）令后一阶段飞机加速度为a2，平均阻力为f2=0．2mg，则 F推-f2=ma2 得：a=4．0m/s2 （2）令电磁弹射阶段飞机加速度为a1、末速度为v1，平均阻力为f1=0．05mg 则 v12=2a1l1， v2-v12=2a2（l-l1）得：a1=39．7m/s2 由 F牵+F推-f1=ma1 得F牵=6．8×105N （3）电磁弹射器对飞机做功则其消耗的能量考点：牛顿第二定律的应用；功【名师点睛】本题是牛顿运动定律和运动学规律的结合，是动力学的基本问题，关键是求解加速度，加速度是联系力学和运动学的桥梁．

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考点分析：

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实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示．因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2．9kΩ，R2=14．9kΩ．现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为70Ω；表头G2的满偏电流0．5mA，内阻为100Ω，又有两个定值电阻r1=40Ω，r2=30Ω．若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，则：

（1）原表头G满偏电流I=________，内阻r=_________．

（2）用于修复电压表的器材有：______________（填器材符号）．

（3）在虚线框中画出修复后的电路．

../../../AppData/Local/Temp/ksohtml/wps1FC4.tmp.png

（4）在利用修复的电压表，某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，又提供器材及规格为：电流表A量程0~5mA，内阻未知；最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；电源E（电动势约3V）;开关S、导线若干。由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为较精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补完整电路连接，正确连线后读得电压表示数为2．0V,电流表示数为4mA，则未知电阻阻值Rx为___________Ω；

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利用图甲的实验装置可探究重物下落过程中物体的机械能守恒问题．如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，点O为电火花打点计时器打下的第一个点，分别测出若干连续点A、B、C…与O点的距离h1=70．99cm、h2=78．57cm、h3=86．59cm…如图所示，已知重物的质量为m=100g，g取9．80m/s2，请回答下列问题：（所有结果均保留三位有效数字）

（1）下列有关此实验的操作中正确的是：

A．重物应靠近打点计时器，然后再接通电源放开纸带让重物带动纸带自由下落

B．重物应选择质量大、体积小、密度大的材料

C．实验时采用的电源为4—6V的低压交流电源

D．计算B点的瞬时速度时既可用也可用来求解

（2）在打下点到打下点B的过程中重物动能的增量为△Ek= J，重物重力势能的减少量为△EP = J。

（3）取打下点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能EK和重力势能EP，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示EK和EP，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2，则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力为（用k1和k2表示）。

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如图所示，在水平界面EF、 GH、JK间，分布着两个匀强磁场，两磁场方向水平且相反大小均为B，两磁场高均为L宽度圆限。一个框面与磁场方向垂直、质量为m电阻为R、边长也为上的正方形金属框abcd,从某一高度由静止释放，当ab边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速点线运动，当ab边下落到GH和JK之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动．整个过程中空气阻力不计．则