横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。............(本小题不要求写出计算过程)答案:(1)t1
2ms0(2)W1mvm2mgsi
qEs0mgsi
qE2kqEmgsi
3解析:本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有
qEmgsi
ma
①②
s0
12at12
联立①②可得
t1
2ms0qEmgsi
③
(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为x0,则有
用心爱心专心
fmgsi
qEkx0
④
从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得
mgsi
qExmx0W
联立④⑤可得
12mvm02
⑤
W
1mgsi
qE2mvmmgsi
qEs0s2k
(3)如图
12(09江苏13)(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m2,动力系统提供的恒定升力F28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10ms。(1)第一次试飞,飞行器飞行t18s时到达高度H64m。求飞行器所阻力f的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t26s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。解析:(1)第一次飞行中,设加速度为a1匀加速运动H
2
12a1t12
由牛顿第二定律Fmgfma1解得f4N(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为s1匀加速运动s1
12a1t22
设失去升力后的速度为a2,上升的高度为s2由牛顿第二定律mgfma2
v1a1t2
v12s22a2
解得hs1s242m
用心爱心专心
f(3)设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3由牛顿第二定律mgfma3Ffmgma4且
2v3v23h2a32a4
V3a3t3解得t3
32s或21s2
13(09海南物理15)分)一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以v012ms的速度匀速行驶,(9其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,车厢脱落,并以大小为a2ms的加速度减速滑行。
2
在车厢脱落t3s后,司机才发r