1、计算题 下面是有关神舟七号的消息:
? 2008年9月25日我国成功发射神舟七号载人飞船,标志着我国航天事业取得重大进展。飞船于21点10分04秒988毫秒发射升空,点火第120秒火箭抛掉助推器及逃逸塔;第159秒火箭一二级分离;随后飞船正常进入预定轨道;神舟七号飞船成功发射,运行在高度约343公里的近地圆轨道。
? 神舟七号飞船共计在轨飞行2天20小时27分钟,于2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场。
? 担负此次飞行任务的火箭是“长征二号F”运载火箭,火箭和逃逸塔组合体整体高达58.3米,起飞质量为479.8吨。(如图a所示)
? 9月27日1635航天员翟志刚打开舱门,开始出舱活动(如图b所示),1658航天员成功完成舱外活动返回轨道舱内,出舱活动的总里程约9165km。这是我国第一次实现舱外行走,这一活动具有里程碑意义。

请根据所给信息完成下列问题:(计算结果保留3位有效数字)
(1)火箭点火后竖直匀加速上升,经120秒到达约为180公里的高度,试估算火箭点火后60秒时加速度的大小。
(2)请估算火箭起飞初始阶段,发动机所产生的推力大小。
(3)飞船在轨道运行是速度大小不变的圆周运动,估算飞船在轨道上运行时的平均速率。
参考答案:解:(1)由x=
at2 得a=
=
m/s2=25.0m/s2
(2)由牛顿第二定律得:F-mg=ma
? F=m(g+a)=1.7×107N
(3)由题意知出舱活动的时间约23min飞船飞行了9 165km,由x=vt得v=
=
m/s=6.64×103m/s
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 一列火车进站前先关闭气阀,让车减速滑行.滑行了300m时速度减为关闭气阀时的一半,此后又继续滑行了20s停在车站.设火车在滑行过程中加速度始终维持不变,试求:
(1)火车关闭气阀时的速度和加速度;
(2)从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移.
参考答案:(1)设火车的初速度为v0,由速度位移公式得
:(v02)2-v02=2as1,
由速度时间公式得
:0=v02+at2
代入数据解得:
v0=20 m/s,a=-0.5 m/s2
(2)由2as2=(v02)2得最后20s内的位移为:
s2=100 m
则有:s总=s1+s2=300+100=400 m.
答:(1)火车滑行的加速度a=-0.5 m/s2,火车关闭气阀时的速度为20m/s
(2)从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移400m.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 一辆卡车初速度为v0=10m/s,以a=2m/s2的加速度加速行驶,求:
(1)卡车在3s末的速度;
(2)卡车在前6s内的位移;
(3)卡车在第6s内的平均速度。
参考答案:解:(1)3s末的速度 v3=v0+at3=16m/s
(2)前6s内的位移 x6=v0t+
at62=96m?
(3)前5s内的位移 x5=v0t+
at52=75m
? 第6秒内的位移为 x6-x5=21m
? 第6秒内的平均速度为21m/s
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 汽车刹车后开始做匀减速运动,第1秒内和第2秒内的位移分别为3m和2m,那么从2秒末开始,再经过3s汽车滑行的距离是
[? ]
A.1.5m
B.1.25m
C.1.125m
D.1m
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,质量M=20kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数μ=0.04.在木楔倾角θ=30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当物块滑行的距离x=2.8m时,它的速度v=2.8m/s,在这一过程中木楔没有动,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)地面对木楔的摩擦力的大小和方向;
(2)地面对木楔的支持力的大小.
参考答案:(1)由匀加速运动的公式v2=2ax得
物块沿斜面下滑的加速度为a=1.4?m/s2
由于a<gsinθ=5?m/s2,可知物块受到摩擦力的作用.分析物块受力,它受三个力,如图所示.
对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,应用牛顿第二定律有
mgsinθ-Ff1=ma
mgcosθ-FN1=0

分析木楔受力,它受五个力作用,如图所示

对于水平方向,由牛顿第二定律有
Ff2+Ff1′cosθ-FN1′sinθ=0
由此可解得地面作用于木楔的摩擦力,又因Ff1′=Ff1
FN1′=FN1
所以Ff2=FN1′sinθ-Ff1′cosθ
=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ
故Ff2=1×1.4×N=1.21?N
此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向).
故地面对木楔的摩擦力的大小为1.21N,方向水平向左.
(2)对于木楔在竖直方向,由平衡条件得
FN2-Mg-FN1′cosθ-Ff1′sinθ=0
故:FN2=Mg+FN1′cosθ+Ff1′sinθ=Mg+mgcos?θcosθ+(mgsinθ-ma)sinθ
=(M+m)g-masinθ
=(20+1)×10?N-1×1.4×N=209.3?N
故地面对木楔的支持力的大小为209.3N.
本题解析:
本题难度:一般