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(2013•岳阳二模)2012年9月25日,国防部宣布,中国首艘航空母舰“辽宁”号25日正式交接入列.11月23日上午由飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼-15成功降落在“辽宁舰”甲板上,标志
题目详情
(2013•岳阳二模)2012年9月25日,国防部宣布,中国首艘航空母舰“辽宁”号25日正式交接入列.11月23日上午由飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼-15成功降落在“辽宁舰”甲板上,标志着我国海军的远战能力大大提升.小明同学查找资料得知,鱼雷是航母的大敌,为了研究鱼雷所受水的阻力与其形状的关系,用石腊做成两个质量均为m、形状不同的“A鱼雷”和“B鱼雷”,如图所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼雷”和“B鱼雷”,“A鱼雷”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼雷”竖直下潜hB后速度减为零.“鱼雷”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力.已知“鱼雷”在水中所受浮力是其重力的
倍,重力加速度为g,“鱼雷”运动的位移值远大于“鱼雷”的长度.假设“鱼雷”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计.求:
(1)“A鱼雷”入水瞬间的速度vA1;
(2)“A鱼雷”在水中运动时所受阻力fA;
(3)“B鱼雷”在水中运动时加速度aB.
7 |
9 |
(1)“A鱼雷”入水瞬间的速度vA1;
(2)“A鱼雷”在水中运动时所受阻力fA;
(3)“B鱼雷”在水中运动时加速度aB.
▼优质解答
答案和解析
(1)“A鱼雷”在入水前作自由落体运动,有
-0=2gH ①
得:vA=
②
(2)“A鱼雷”在水中运动时受重力、浮力和阻力作用,做匀减速运动,设加速度为aA,有
F浮+fA-mg=ma ③
又 0-v2A1=-2aAhA ④
由题意:F浮=
mg ⑤
综合以上各式得:fA=mg(
-
) ⑥
(3)考虑到“B鱼雷”的受力、运动情况与“A鱼雷”相似,有
fB=mg(
-
) ⑦
F浮+fB-mg=maB,⑧
合以上两式得:aB=g
⑨
答:
(1)“A鱼雷”入水瞬间的速度vA1是
.
(2)“A鱼雷”在水中运动时所受阻力fA是mg(
-
).
(3)“B鱼雷”在水中运动时加速度aB是g
.
v | 2 A |
得:vA=
2gh |
(2)“A鱼雷”在水中运动时受重力、浮力和阻力作用,做匀减速运动,设加速度为aA,有
F浮+fA-mg=ma ③
又 0-v2A1=-2aAhA ④
由题意:F浮=
9 |
7 |
综合以上各式得:fA=mg(
H |
hA |
2 |
7 |
(3)考虑到“B鱼雷”的受力、运动情况与“A鱼雷”相似,有
fB=mg(
H |
hB |
2 |
7 |
F浮+fB-mg=maB,⑧
合以上两式得:aB=g
H |
hB |
答:
(1)“A鱼雷”入水瞬间的速度vA1是
2gh |
(2)“A鱼雷”在水中运动时所受阻力fA是mg(
H |
hA |
2 |
7 |
(3)“B鱼雷”在水中运动时加速度aB是g
H |
hB |
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