某同学假期到清华大学访学,在去北京的飞机上查询了该机载客后总质量m=4×105kg,一路上他用专用的工具测出飞机在1.2×104m高空飞行时速度达260m/s,当飞机达到机场附近时,高度已降到离地700m,此时机身已水平、速度大小为150m/s,广播报告因机场繁忙,需要飞机延迟降落,他观测到飞机保持速率不变,在3.14min内沿水平圆轨道盘旋了1周后继续飞向机场。问:
(1)盘旋时机长改变飞机机身使其倾斜,机翼与700m高空水面方向的夹角θ是多少?(结果用三角函数表示,π取3.14,g取10m/s2);
(2)飞机到达机场刚着陆时速度已降为70m/s,由于飞机翼襟打开升力逐渐减小,对地面的压力增大,飞机沿直线滑行了2.0×103m而停止,假设飞机滑行过程中阻力与滑行距离成正比,则比例系数k是多大?
(1)盘旋时机长改变飞机机身使其倾斜,机翼与700m高空水面方向的夹角θ是多少?(结果用三角函数表示,π取3.14,g取10m/s2);
(2)飞机到达机场刚着陆时速度已降为70m/s,由于飞机翼襟打开升力逐渐减小,对地面的压力增大,飞机沿直线滑行了2.0×103m而停止,假设飞机滑行过程中阻力与滑行距离成正比,则比例系数k是多大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/9/2717519594053632/2717850629627904/STEM/24bac5e3a0aa4dfa812cb7e5e768062d.png?resizew=213)
更新时间:2021-05-10 07:44:10
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【推荐1】随着经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,近年来我国私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行。为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面。如果某品牌汽车的质量为m,汽车行驶时弯道部分的半径为r,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ,路面设计的倾角为θ,如图所示(重力加速度g取10m/s2)。
(1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少?
(2)若取
,r=60m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为μ=0.3,则弯道部分汽车行驶的最大速度是多少?
(1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少?
(2)若取
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【推荐2】汽车与路面之间的动摩擦因数μ=0.5,转弯处弯道半径为R=5m,求:
(1)若路面铺成水平的,汽车转弯时速度不能超过多大?
(2)若路面铺成外侧高内侧低的坡面,倾角为
,汽车以多大速度转弯,与路面无侧向摩擦。
(1)若路面铺成水平的,汽车转弯时速度不能超过多大?
(2)若路面铺成外侧高内侧低的坡面,倾角为
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【推荐3】如图所示,列车在拐弯时,弯道处的外轨会略高于内轨。当列车以“规定的行驶速度”
经过弯道时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压。若两轨道所在平面的倾角为
,重力加速度为
,请你简要解答以下问题。
(1)当列车过弯速率大于
时,轮缘将对哪一侧的轨道有挤压?为什么?请分析说明;
(2)列车分别在满载和空载两种情况下(忽略重心位置变化)经过弯道时,其“规定的行驶速度”是否相同?请通过推导说明;
(3)为了进一步提高列车经过弯道时的“规定的行驶速度”,可以对铁路的弯道处进行哪些改造?举例并说明原因。
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(1)当列车过弯速率大于
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(2)列车分别在满载和空载两种情况下(忽略重心位置变化)经过弯道时,其“规定的行驶速度”是否相同?请通过推导说明;
(3)为了进一步提高列车经过弯道时的“规定的行驶速度”,可以对铁路的弯道处进行哪些改造?举例并说明原因。
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【推荐1】如图所示,质量m=1.0kg的物体从半径R=5m的圆弧的A端,在拉力F作用下从静止沿圆弧运动到顶点B。圆弧AB在竖直平面内,拉力F的大小为15N,方向始终与物体的运动方向一致.若物体到达B点时的速度v=5m/s,圆弧AB所对应的圆心角θ=60°,BO边在竖直方向上,取g=10m/s2。在这一过程中,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/7/25/1575905479901184/1575905480310784/STEM/f835d93e894f43cb8283bb00fe15334d.png?resizew=129)
(1)重力mg做的功;
(2)拉力F做的功;
(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功;
(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/7/25/1575905479901184/1575905480310784/STEM/f835d93e894f43cb8283bb00fe15334d.png?resizew=129)
(1)重力mg做的功;
(2)拉力F做的功;
(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功;
(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。
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【推荐2】如图所示,一个质量为0.6kg的小球以水平初速度
从P点抛出,小球恰好从竖直圆弧轨道ABC的A点沿切线方向进入圆弧轨道,已知圆弧轨道的半径
,O为轨道圆心,BC为轨道竖直直径,OA与OB的夹角
,(不计空气阻力,取10m/s2,已知
,
)求:
(1)P点与A点的高度差;
(2)若小球刚好能到达圆弧轨道最高点C,求此过程小球克服摩擦力所做的功。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/354a2569a5932cd77cc719bea0109461.png)
(1)P点与A点的高度差;
(2)若小球刚好能到达圆弧轨道最高点C,求此过程小球克服摩擦力所做的功。
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,轻质弹性绳一端固定在O点,另一端与质量为m=1kg的圆环相连,M处有一光滑定滑轮,弹性绳的原长等于OM。将圆环从M点水平拉至A点并套在粗糙竖直固定杆上,OMA三点在同一水平线上,之后将圆环由静止释放,圆环恰可下滑至C点。已知MA间距离x0=0.8m,AC间距离h=1.2m,弹性绳弹力满足胡克定律且始终在弹性限度内,其劲度系数k=10N/m,竖直杆粗糙程度一致,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。
(1)简要证明圆环在A点时弹性绳的弹性势能为
;
(2)求圆环从A下滑至C过程中克服摩擦力做的功;
(3)求圆环下滑过程中的最大动能。
(1)简要证明圆环在A点时弹性绳的弹性势能为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/07ba81d8ede09f3543dd258d6f343624.png)
(2)求圆环从A下滑至C过程中克服摩擦力做的功;
(3)求圆环下滑过程中的最大动能。
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