- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

浙江省温州新力量联盟2020-2021学年高一下学期物理期中联考试卷

在火炮发明并被大规模应用于实战之前，抛石机是中国古代常用的破城重器。某同学仿照古代抛石机制作一个抛石机模型如图所示，炮架上横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆，可绕转轴 $\text{[math]}$ 转动，转轴 $\text{[math]}$ 到地面的距离为 $\text{[math]}$ ，发射前长杆 $\text{[math]}$ 端着地与地面成30°夹角， $\text{[math]}$ 端半球形凹槽中放置一质量 $\text{[math]}$ 的物体，用手搬动长杆另一端 $\text{[math]}$ 至 $\text{[math]}$ 点正下方， $\text{[math]}$ 贴近地面且速度 $\text{[math]}$ ，此时长杆受到装置作用迅速停止， $\text{[math]}$ 端物体从最高点水平飞出且落在地面上，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：

（1）、物体从最高点飞出时的速度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）、物体从最高点飞出前对长杆凹槽在竖直方向上的压力大小；

（3）、物体从最高点飞出点到落地点的距离。（结果可用根式表示）

举一反三

我国发射的“神舟”五号飞船于2003年10月15日上午9：00在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在完成预定空间科学和技术试验任务后于北京时间10月16日6时07分在内蒙古中部地区准确着陆。试回答下列问题：

（1）当返回舱降到距地球10km时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m² ，由于空气阻力作用有一段减速至匀速的下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比（f=kv² ， k为常数，未知），并已知返回舱的质量为8t，这一过程的收尾速度为14m/s，试求常数k，和当返回舱速度为42m/s时的加速度为多大？（g取10m/s，除不尽的结果写为分数）

（2）当返回舱在距地面约1m时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于3.5m/s的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的动力约等于多少？（这一过程空气阻力与自身重力可看作平衡）