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从地面发射质量为m的导弹,导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力,且可通过改变喷气发...

从地面发射质量为m的导弹,导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力,且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向,导弹起飞时发动机推力大小为F=满分5 manfen5.commg,导弹沿和水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行.经过时间t后,遥控导弹上的发动机,使推力的方向逆时针旋转60°,导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行.(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化).求:

1)t时刻导弹的速率及位移是多少?

2)旋转方向后导弹还要经过多长时间到达最高点?

3)导弹上升的最大高度是多少?

 

(1)gt,s1=(2)2t(3) 【解析】 试题分析:(1)刚开始时,导弹受推力和重力作用,两力的合力与水平方向成30°角斜向上,设推力F与合力Fh夹角为θ,如图所示.由正弦定理得: 解得: θ=30° 所以合力:Fh=mg 加速度为:a1= F/m=g t时刻的速率:v=a1t=gt t时刻的位移大小为:s1= (2)推力方向逆时针旋转60°,合力的方向与水平成30° 斜向下,推力F′跟合力F′h垂直,如图所示.此时合力大小为:F'h=mgsin30° 导弹的加速度大小为:a= = 导弹到最高点的时间为:t1===2t (3)(3分)导弹的总位移为s= = 导弹上升的最大高度为:hm=s sin30°= 考点:考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用 【名师点睛】(1)导弹沿和水平方向成角的直线斜向右上方匀加速飞行.其合力也沿此方向.导弹受到重力和推力,根据平行四边形定则作出合力,由几何知识求出合力,由牛顿第二定律求出导弹的加速度,由运动学公式求解t时刻导弹的速率及位移.(2)经过时间t后,导弹沿原有向匀减速直线飞行,其合力与速度方向相反,由平行四边形定则作出合力,根据牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求出导弹到达最高点所用时间.(3)根据匀变速直线运动位移时间公式公式求出匀加速和匀减速的位移,再结合几何关系求出导弹上升的最大高度  
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考点分析:
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2014年12月26日,我国东部14省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前l0 m处正好匀减速至v2=5 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为l m/s2。求:

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汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小?

汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少?

 

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如图,可视为质点的小球位于半圆体左端点A的正上方某处,以初速度v0水平抛出,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点.过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°,求半圆柱体的半径为多大?(不计空气阻力,重力加速度为g)

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如图所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图.

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(1)实验中,两位同学安装好实验装置后,首先平衡摩擦力,他们将长木板的一端适当垫高些后,在不挂砝码盘的情况下,使小车靠近打点计时器后,先接通电源,后用手轻拨小车,小车便拖动纸带在木板上自由运动。若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏(从打出的点的先后顺序看),则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加_______(选填“高”或“低”)些;重复以上操作步骤,直到打点计时器在纸带上打出一系列___________的计时点,便说明平衡摩擦力合适。

(2)平衡摩擦力后,在____________的条件下,两位同学可以认为砝码盘(连同砝码)的总重力近似等于小车的所受的合外力。

(3)接下来,两位同学先保持小车的质量不变的条件下,研究小车的加速度a与受到的合外力的关系。如图乙所示是根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。设图中直线斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量M          。(重力加速度g不已知)

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(4)然后,两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下,研究小车的加速度a与其质量M的关系。他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a-满分5 manfen5.com图线后,发现:当满分5 manfen5.com较大时,图线发生弯曲。于是,两位同学又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象,那么,两位同学的修正方案可能是 (  )

A.改画a与(M+m)的关系图线

B.改画a与满分5 manfen5.com的关系图线

C.改画a与满分5 manfen5.com的关系图线

D.改画a与 满分5 manfen5.com 的关系图线

(5)探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”实验完成后,两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数。于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块,使得长木板平放在了实验桌上,并把长木板固定在实验桌上,具体的实验装置如图所示;在砝码盘中放入适当的砝码后,将小车靠近打点计时器,接通电源后释放小车,打点计时器便在纸带上打出了一系列的点,并在保证小车的质量M、砝码(连同砝码盘)的质量m不变的情况下,多次进行实验打出了多条纸带,分别利用打出的多条纸带计算出了小车运动的加速度满分5 manfen5.com,并求出平均加速度满分5 manfen5.com,则小车与长木板间的动摩擦因数满分5 manfen5.com=________。(用m、M、满分5 manfen5.com、g表示)

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某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点。因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA16.6mm、xB126.5mm、xD624.5mm

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若无法再做实验,可由以上信息推知:

(1)打C点时物体的速度大小为________m/s;

(2)物体的加速度大小为________(用xA、xB、xD和f表示)

 

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如图所示,一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为满分5 manfen5.com。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度满分5 manfen5.com开始运动,当其速度达到满分5 manfen5.com后,便以此速度作匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)(    )

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A.满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com之间一定满足关系满分5 manfen5.com

B.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为满分5 manfen5.com

C.煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为满分5 manfen5.com

D.黑色痕迹的长度为 满分5 manfen5.com

 

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