2008年5月15日成都军区向汶川等灾区空投包括5万份干粮、2.5万双军用胶鞋、0.5万床棉被在内的救灾物资.直升飞机沿水平方向匀速飞往救灾物资集结地.图示为悬挂着m

发布时间:2020-08-06 06:09:27

2008年5月15日成都军区向汶川等灾区空投包括5万份干粮、2.5万双军用胶鞋、0.5万床棉被在内的救灾物资.直升飞机沿水平方向匀速飞往救灾物资集结地.图示为悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°;而直升机载上救灾物资飞往灾区时,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°.若空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量.(重力加速度g=10m/s2,tan14°=0.25)
试求:(1)空气阻力的大小;
(2)箱中救灾物资的质量.

网友回答

解:(1)直升飞机匀速飞行时,空箱受力平衡,设悬索的拉力为T1,空气阻力为f,如图

根据共点力平衡条件
水平方向:T1sinθ1=f?????????????????
竖直方向:T1cosθ1=mg?????????????
解得
f=mgtanθ1=5.0×103N??
即空气阻力的大小5.0×103N.???????????????
(2)直升机装上救灾物资后,设箱内救灾物资质量为M,悬索的拉力为T2,受力如图

水平方向:T2sinθ2-f=(M+m)a??????????
竖直方向:T2cosθ2=(M+m)g?
解得???????????
M=4.5×103kg???????
即箱中救灾物资的质量为4.5×103kg.

解析分析:(1)空箱随飞机做匀速直线运动,对其受力分析,受重力、绳子拉力、空气阻力,根据共点力平衡条件列式求解;
(2)集装箱随飞机做匀加速直线运动,对其受力分析,受重力、绳子拉力、空气阻力,根据牛顿第二定律列式求解.

点评:对于动力学问题,可以按照一定的步骤解题:
①找物体,即确定确定对象,可以结合整体法与隔离法;
②看运动,即明确物体的运动过程,确定运动规律,有时可以求出加速度;
③查受力,即对物体进行受力分析,并画出受力示意图;
④列方程,即根据共点力平衡条件或牛顿第二定律列式;
⑤解方程,代入已知数据解出方程;
⑥回头看,看解出的结果是否符合实际情况,有时可以根据量纲快速判断.
以上十八字口诀是解决动力学问题的基本流程,帮助初学者快速熟悉动力学问题求解的一般方法!
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