1、简答题 随着航空技术的发展,飞机的性能越来越好,起飞的跑道要求也是越来越短,有的还可以垂直起降.为了研究在失重情况下的实验,飞行员将飞机开到高空后,让其自由下落,模拟一种无“重力”(完全失重状态)的环境,以供研究人员进行科学实验.每次升降过程可以获得持续30秒之久的“零重力”状态,以便研究人员进行不受重力影响的实验,而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的2.5倍的超重状态.为安全起见,实验时飞机不得低于800米.求飞机的飞行高度至少为多少米?
参考答案:前30秒自由落体解得下降高度h1=12gt21=4500m;
此时v=gt1=300m/s;
接着要匀减速运动,而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的2.5倍的超重状态;
根据牛顿第二定律,有:N-mg=ma
所以最大a=1.5g=15m/s2
又下降高度:h2=v22a=30022×15=3000m
为安全起见,实验时飞机不得低于800米,得总高度为H=3000+4500+800=8300m
答:飞机的飞行高度至少为8300米.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 风洞实验室可产生水平方向大小可调节的风力。实验室中有两个质量不等的球A、B,用一轻质绳连接。把A球套在水平细杆上如图所示,对B球施加水平风力作用,使A球与B球一起向右匀加速运动。若把A、B两球位置互换,重复实验,让两球仍一起向右做匀加速运动,已知两次实验过程中球的加速度相同,A、B两球与细杆的动摩擦因数相同。则两次运动过程中,下列物理量一定不变的是(? )

A.细绳与竖直方向的夹角? B.轻绳拉力的大小
C.细杆对球的支持力? D.风给小球的水平力
参考答案:CD
本题解析:本题为连接体问题,小球B的加速度水平向右,根据B的受力可知,竖直方向受力平衡,则拉力
,B错;小球A受绳子的拉力在水平方向的分力提供加速度,则
,两次过程下面小球重力不同,但加速度相同,所以角度一定变化,同理绳子的拉力F一定变化,A错;但以整体为研究对象竖直方向受力平衡,支持力等于重力,水平方向风力提供整体的加速度,所以支持力和风力都不变,CD对;
本题难度:一般
3、简答题 水平地面上一质量m=10Kg的物体在大小为30N的水平恒力F的作用下从静止开始运动了10m,之后撤去F,已知物体与地面的动摩擦因素μ等于0.1,g取10m/s2,问物体还能继续滑行多长距离?
参考答案:根据牛顿第二定律得:a=F-μmgm=30-0.1×10010=2m/s2,
根据速度位移公式得,撤去拉力时的速度为:v=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 有一闭合矩形线框由静止开始下落,下落过程中线框始终保持在竖直平面内且上下边水平,匀强磁场水平且垂直于线框平面,当线框的下边进入磁场,而上边尚未进入磁场的过程中,不计空气阻力.线框不可能做( )
A.匀速直线运动
B.加速度越来越小的加速直线运动
C.加速度越来越小的减速直线运动
D.匀加速直线运动
参考答案:A、线框做匀速直线运动,说明安培力等于重力,而匀速运动产生的感应电动势不变,感应电流不变,安培力不变,符合题意,故A正确.
B、线框做加速度越来越小的加速直线运动,说明安培力小于重力,而加速直线运动线框产生的感应电动势增大,感应电流增大,安培力增大,
根据牛顿第二定律得加速度越来越小,符合题意,故B正确.
C、线框做加速度越来越小的减速直线运动,说明安培力大于重力,而减速直线运动线框产生的感应电动势减小,感应电流减小,安培力减小,
根据牛顿第二定律得加速度越来越小,符合题意,故C正确.
D、线框做匀加速直线运动,说明安培力小于重力,而匀加速运动产生的感应电动势增大,感应电流增大,安培力增大,根据牛顿第二定律得加速度越来越小,不符合题意,故D错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20N,与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,
(1)求物体的加速度是多大?(g取10 m/s2)
(2)若10s后撤去拉力F,则物体总共运动多长位移。
参考答案:撤去前,物体受力如图:

有 



撤去后,物体受力如图所示:





由
?有


本题解析:略
本题难度:简单