试题与答案

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

题型:计算题

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°,使飞行器恰恰与水平方向成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:

(1)gt (2)

题目分析:(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°斜向上,设推力为F、合力为F合,如图所示.在△OFF合中,由几何关系得

由牛顿第二定律得飞行器的加速度为

,则t时刻的速率.

(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′合垂直,如图所示.

此时合力大小F′合=mgsin 30°

飞行器的加速度大小为

到最高点的时间为

飞行的总位移为

飞行器离地的最大高度为.

点评:本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用,要求同学们能正确对分析器进行受力分析并能结合几何关系求解,难度适中.

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