无人机
现代技术条件下,无人机被广泛应用。
1.无人机小巧灵活,可以灭火救援。假设无人机悬停在火灾点附近,水平喷出灭火水流恰好到达着火点。某同学根据无人机灭火时的照片(照片尺寸与实际长度比例为1∶20),在方格纸中描绘了水的运动轨迹。已知每小格长宽均为4cm,不计空气阻力。(1)无人机在飞行过程中,下列说法正确的是(______ )
A.无人机在飞行过程中惯性不断增大
B.无人机转弯时受到向心力和重力作用
C.无人机加速上升时,空气对它的作用力大于它对空气的作用力
D.无人机减速上升时,处于失重状态
(2)灭火水流到达着火点的时间为___________ s,水流的初速度大小为___________ m/s(均保留2位有效数字,g取9.8m/s2)
(3)若水流未到达着火点,且低于着火点高度,为了保证成功灭火,可采取什么措施?试说出两种___________ 。
2.在现代战争中,无人机也发挥了重要的作用。某型号无人机在水平地面沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图如图甲,无人机在滑行和爬升两个过程中,所受推力大小均为其所受重力大小的0.6,方向与速度方向相同;所受升力大小与其速率的比值均为k1,方向与速度方向垂直;所受空气阻力大小与其速率的比值均为k2,方向与速度方向相反。无人机的质量m=650kg,匀速爬升时的速率v0=100m/s,其速度方向与水平方向的夹角为且,,g取10m/s2。
(1)画出飞机爬升过程中的受力分析图;
(2)求k1、k2的值;
(3)若无人机受到地面的阻力大小与其对地面的压力大小的比值为k3,无人机沿水平地面滑行时做匀加速直线运动,求k3的值(可用分式表示);
(4)若无人机在水平地面上由静止开始沿直线滑行,其加速度大小a与滑行距离s的关系图像如图乙,求0~s0过程与s0~2s0过程经历的时间之比。(无人机在s0~2s0这段滑行过程中的平均速度可近似用该过程初、末速度的算术平均值替代)
现代技术条件下,无人机被广泛应用。
1.无人机小巧灵活,可以灭火救援。假设无人机悬停在火灾点附近,水平喷出灭火水流恰好到达着火点。某同学根据无人机灭火时的照片(照片尺寸与实际长度比例为1∶20),在方格纸中描绘了水的运动轨迹。已知每小格长宽均为4cm,不计空气阻力。(1)无人机在飞行过程中,下列说法正确的是(
A.无人机在飞行过程中惯性不断增大
B.无人机转弯时受到向心力和重力作用
C.无人机加速上升时,空气对它的作用力大于它对空气的作用力
D.无人机减速上升时,处于失重状态
(2)灭火水流到达着火点的时间为
(3)若水流未到达着火点,且低于着火点高度,为了保证成功灭火,可采取什么措施?试说出两种
2.在现代战争中,无人机也发挥了重要的作用。某型号无人机在水平地面沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图如图甲,无人机在滑行和爬升两个过程中,所受推力大小均为其所受重力大小的0.6,方向与速度方向相同;所受升力大小与其速率的比值均为k1,方向与速度方向垂直;所受空气阻力大小与其速率的比值均为k2,方向与速度方向相反。无人机的质量m=650kg,匀速爬升时的速率v0=100m/s,其速度方向与水平方向的夹角为且,,g取10m/s2。
(1)画出飞机爬升过程中的受力分析图;
(2)求k1、k2的值;
(3)若无人机受到地面的阻力大小与其对地面的压力大小的比值为k3,无人机沿水平地面滑行时做匀加速直线运动,求k3的值(可用分式表示);
(4)若无人机在水平地面上由静止开始沿直线滑行,其加速度大小a与滑行距离s的关系图像如图乙,求0~s0过程与s0~2s0过程经历的时间之比。(无人机在s0~2s0这段滑行过程中的平均速度可近似用该过程初、末速度的算术平均值替代)
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更新时间:2024-01-12 11:00:11
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【推荐1】如图甲所示,倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上,斜面上端固定一轻质弹簧,下端与一足够长的水平面平滑相连,水平面右端放置一个质量M=7.0kg的滑块,开始时弹簧被一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)压缩,小物块与弹簧只接触不相连,此时小物块距斜面底端的距离=4.0m。t=0时释放小物块,图乙为小物块在斜面上运动的加速度a随时间t变化的部分图象,小物块到达水平面并与滑块发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知弹簧的劲度系数k=75N/m,弹性势能的表达式为,x为弹簧形变量,所有接触面之间动摩擦因数均相同。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)斜面与小物块之间的动摩擦因数μ;
(2)小物块到达斜面底端时的速度大小;
(3)滑块运动的路程s。
(1)斜面与小物块之间的动摩擦因数μ;
(2)小物块到达斜面底端时的速度大小;
(3)滑块运动的路程s。
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【推荐2】如图所示、两根足够长光滑平行金属导轨间距l = 0.9m,与水平面夹角θ = 30°,正方形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度B = 2T,方向垂直与斜面向上,甲、乙是两根质量相同、电阻均为R = 4.86Ω的金属杆,垂直于导轨放置。甲置于磁场的上边界ab处,乙置于甲上方l处,现将两金属杆由静止同时释放,并立即在甲上施加一个沿导轨方向的拉力F,甲始终以a = 5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动,乙进入磁场时恰好做匀速运动,g = 10m/s2。计算:
(1)每根金属杆的质量m;
(2)拉力F的最大值;
(3)乙到达磁场下边界时两杆间的距离及乙穿过磁场的过程中电路产生的热量。
(1)每根金属杆的质量m;
(2)拉力F的最大值;
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【推荐3】如图所示,在无限长的竖直边界和间有匀强电场,同时该区域上、下部分分别有方向垂直于平面向内和向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和,为上下磁场的水平分界线,在和边界上,距高处分别有、两点,和间距为,质量为,带电荷量为的小球(可视为质点)从点垂直于边界射入该区域,在两边界之间做匀速圆周运动,重力加速度为。
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)要使粒子不从边界飞出,求粒子入射速度的最小值;
(3)若粒子能经过点从边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值。
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)要使粒子不从边界飞出,求粒子入射速度的最小值;
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(0.4)
【推荐1】如图甲为一个儿童电动小汽车的轨道传送接收装置,L=1m的水平直轨道AB与半径均为0.4m的竖直光滑螺旋圆轨道(O、O′为圆心,C为最高点)相切于B,B′为第2个圆与水平轨道的切点,O′D与O′B′的夹角为60°,接收装置为高度可调节的平台,EF为平台上一条直线,O′EF在同一竖直平面内,装置切面图可抽象为图乙模型。质量为0.6 kg的电动小汽车以额定功率P=6 W从起点A启动沿轨道运动一段时间(到达B点之前电动机停止工作),刚好能通过C点,之后沿圆弧从B′运动至D点后抛出,沿水平方向落到平台E点,小汽车与水平直轨道AB的动摩擦因数为μ=0.2,其余轨道均光滑,g=10 m/s2(空气阻力不计,小汽车运动过程中可视为质点)。
(1)求电动机工作时间;
(2)要保证小汽车沿水平方向到达平台E点,求平台调节高度H和EB′的水平位移x2;
(3)若抛出点D的位置可沿圆轨道调节,设O′D与O′B′的夹角为θ,要保证小汽车沿水平方向到达平台E点,写出平台的竖直高度H、平台落点到抛出点的水平位移x1、角度θ的关系方程。
(1)求电动机工作时间;
(2)要保证小汽车沿水平方向到达平台E点,求平台调节高度H和EB′的水平位移x2;
(3)若抛出点D的位置可沿圆轨道调节,设O′D与O′B′的夹角为θ,要保证小汽车沿水平方向到达平台E点,写出平台的竖直高度H、平台落点到抛出点的水平位移x1、角度θ的关系方程。
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【推荐2】如图所示,一光滑圆弧轨道ABCD固定在竖直平面内,半径,圆弧轨道的圆心O在圆弧最低点B的正上方,其中。圆弧轨道左侧有一顺时针方向匀速转动的水平传送带,传送带上表面与圆弧轨道的圆心O在同一高度。现将可视为质点的物块P从传送带左端M由静止释放,离开传送带右端N时恰好与传送带共速,随后物块P从N点水平抛出,恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道,已知物块P与传送带之间的动摩擦因数为,物块P的质量,重力加速度 g取,,求:
(1)传送带两端M、N之间的距离?
(2)与不放物块P时相比,电动机要多消耗多少能量?
(3)物块P第一次脱离圆弧时的位置和圆心的连线与水平方向的夹角为多大?(可用三角函数表示)
(1)传送带两端M、N之间的距离?
(2)与不放物块P时相比,电动机要多消耗多少能量?
(3)物块P第一次脱离圆弧时的位置和圆心的连线与水平方向的夹角为多大?(可用三角函数表示)
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【推荐3】如图所示,AB为竖直光滑圆弧的直径,其半径R=0.9m,A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道CDE相接于C点,D为圆轨道的最低点,圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF相切于E点,EF的长度为l=10m。一质量为M=1kg的物块(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道,并从A点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,再经过E点,随后滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等,物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.75,取g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37=0.8。求:
(1)物块从A点飞出的速度大小vA和在A点受到的压力大小FA;
(2)物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FC;
(3)若传送带顺时针运转的速率为v=4m/s,求物块从E端到F端所用的时间。
(1)物块从A点飞出的速度大小vA和在A点受到的压力大小FA;
(2)物块到达C点时的速度大小vC及对C点的压力大小FC;
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【推荐1】如图所示,水平地面上有一固定光滑轨道ABC,其左侧为四分之一光滑圆弧AB,圆弧半径为R=7.2m,右侧是光滑的水平面BC。紧挨着轨道右侧有一质量为m0=1kg的小车,小车与水平地面间无摩擦,小车左端和轨道末端C平滑过渡但不粘连,最右边有一固定的竖直墙壁,小车足够长,且小车右端距离墙壁足够远。在轨道末端C点静止放置一个质量为m1=2kg的滑块N(可视为质点),现将一质量为m2=2kg的滑块M(可视为质点)从轨道顶端A点由静止滑下,经过ABC后与滑块N发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞后滑块N滑上小车,小车与墙壁相碰时碰撞时间极短,每次碰撞后小车速度反向,速度大小减小为碰撞前速度大小的。已知滑块N与小车的上表面间的动摩擦因数为μ=0.1,在整个过程中滑块N未从小车上滑落,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)滑块M运动到C点时(还未与滑块N碰撞)的速度大小;
(2)从滑块N滑上小车到小车第一次撞墙后瞬间,滑块N与小车整体减少的机械能;
(3)小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第4次碰撞前瞬间的过程中,小车运动的路程。
(1)滑块M运动到C点时(还未与滑块N碰撞)的速度大小;
(2)从滑块N滑上小车到小车第一次撞墙后瞬间,滑块N与小车整体减少的机械能;
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【推荐2】在太空粒子探测中,需要用到各种加速、偏转和收集装置.如图甲所示为某一加速和偏转装置;辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为M,外圆弧面AB的半径为,电势为,内圆弧面CD的半径为,电势为.与ACDB相切于圆心M点,半径的圆形磁场分布在右侧,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B1未知.假设太空中漂浮着质量为,电量为的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,加速后的粒子均能从M点进入圆形磁场.不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响.
(1)求粒子到达M点时速度的大小:
(2)在满足第(1)问的情况下,若带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r=1m,求B1的大小?
(3)如图乙所示,在满足第(1)问的情况下,撤去圆形磁场,在边界ACDB右侧加一个半圆形匀强磁场,圆心为O,半径为,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度,在半圆形磁场右边界相切处放置一块足够长的收集板MN,MN平行与ACDB.求粒子能稳定打到MN收集板时,收集到的粒子数占O点发射的总粒子数的百分比?(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回)
(1)求粒子到达M点时速度的大小:
(2)在满足第(1)问的情况下,若带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r=1m,求B1的大小?
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(0.4)
名校
【推荐3】在水平面上沿直线按距离为L的等间距依次排列着4个质量均为m的滑块,另一个滑块P的质量也为m,除了P与1之间的地面光滑,其余部分均粗糙,每个滑块与地面之间的摩擦因数均为。现P从静止开始在大小为的水平恒力作用下向右运动,与滑块1碰撞后滑块便粘连在一起。以后每次碰撞后均粘连在一起,每次碰撞时间极短,每个物块都可简化为质点。求:
(1)第一次碰撞后瞬间的速度及第一次碰撞过程中损失的机械能;
(2)发生第2次碰撞后瞬间的速度为多大;
(3)若碰撞后的滑块3不能与滑块4相碰,求的取值范围。
(1)第一次碰撞后瞬间的速度及第一次碰撞过程中损失的机械能;
(2)发生第2次碰撞后瞬间的速度为多大;
(3)若碰撞后的滑块3不能与滑块4相碰,求的取值范围。
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