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牛顿运动定律的应用
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某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间t后,
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角
α
=60 °,使飞行器恰沿与水平方向成
θ
=30 °角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间
t
后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计。求:
(1)
t
时刻飞行器的速率;
(2)整个过程中飞行器离地的最大高度。
◎ 答案
解:(1)起飞时,飞行器受推力和重力作用,两力的合力与水平方向成30°角斜向上,设动力为
F
,合力为
F
b
,如图所示。
在△
OFF
b
中,由几何关系得
F
b
=
mg
由牛顿第二定律得飞行器的加速度为
a
1
=
=
g
则
t
时刻的速率
v
=
a
1
t
=
gt
(2)推力方向逆时针旋转60°,合力的方向与水平方向成30°斜向下,推力
F
′跟合力
F
b
′垂直,如图所示
此时合力大小为
F
b
′=
mg
sin30°
飞行器的加速度大小为
a
2
=
=
到最高点的时间为
t
′=
=
=2
t
飞行的总位移为
x
=
a
1
t
2
+
a
2
t
′
2
=
gt
2
+
gt
2
=
gt
2
飞行器上升的最大高度为
h
m
=
x
·sin30°=
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间t后,…”主要考查了你对 【牛顿运动定律的应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/348690.html
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