坠机中的物理知识

时间：2022-11-26 21:22:34 航空航天论文我要投稿

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坠机中的物理知识

　　小小飞鸟为什么能够对飞行中的飞机造成如此大的危害呢？我们可以从物理学的动量定理得出结论。以下是小编为大家整理的坠机中的物理知识相关内容，仅供参考，希望能够帮助大家。

坠机中的物理知识

　　美国全美航空公司（US AIRWAYS）的一架客机于纽约当地时间2009年1月15日下午3点26分起飞不久后，因故障迫降时坠入纽约曼哈顿附近的哈德逊河中。这架型号为空中巴士A320的出事客机上的乘客和机组人员共一百五十五人，包括两名机师和三名乘务人员。据报道，机上人员已全部获救，没有乘客受重伤。据美国航管署的发言人称，这架出事客机可能在空中撞上了一只或者一群飞鸟后，导致飞机引擎失灵。据悉，该客机的机师在飞机起飞不久后就向地面控制中心发送紧急报告，要求迫降，但在客机试图返回机场时坠入河中。一名目击飞机坠河的附近大楼的工作人员告诉媒体称，飞机坠河时以小角度擦着河面入水，并溅起了大量的水花。因为机长的技术精湛，这场可能成为“悲剧”的事故最终演变成了“哈德逊河上的奇迹”。

　　原创试题

　　1. 美国全美航空公司（US AIRWAYS）的一架客机于纽约当地时间2009年1月15日下午3点26分起飞不久后，在空中撞上了一只或者一群飞鸟后，导致飞机引擎失灵，最后在迫降时坠入纽约曼哈顿附近的哈德逊河中。若飞机引擎失灵时飞机到水面的高度为h，飞机竖直向上的速度大小为v。则机组人员在空难中允许用于机械操作的最长时间为（忽略空气阻力）

　　（1）若该电路各元件均完好，为了确保检测过程中的任何时候电路各部分安全，在a、b间所加电源电压的最大值为_________V；如果测定时电压表示数如图4所示，读得U=__________V。

　　（2）另一部分电路装在一个小盒子里，盒子内部是由三个电阻连接而成，并且跟盒外的三根引出线相连接。当把二根引出线bc接6 V恒压源时，测得其余任意二根引出线之间的电压均为3 V，且流过此电源的电流为0.3 A。将6 V恒压源接ab或ac时，测得其余任意二根引出线之间的电压仍均为3 V，流过电源的电流也为0.3 A。请在图5所示方框内画出小盒子内部的电路结构，并标明每个电阻的阻值。

　　5. 纽约当地时间2009年1月15日，型号为空中巴士A320的客机，因故障迫降坠入纽约曼哈顿附近的哈德逊河中。出事客机上的乘客和机组人员共一百五十五人，包括两名机师和三名乘务人员。客机上某乘客的货物包是利用如图6所示的平板车来搬运的。设平板车车身长为L，在电瓶车牵引力的作用下以速度v做匀速直线运动。现将一货物包（不计大小）无初速地放在平板车最右端，同时增大电瓶车的牵引力使车速保持不变，货物包与平板车间的动摩擦因数为μ，全过程中货物包始终未翻滚。求为避免货物包从车上掉下，车速v不能大于多少？

　　6. 如图7所示为空中巴士A320客机的行李装机示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3 m。另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距4.45 m，B、C相距很近。水平部分AB以5 m/s的速率顺时针转动。将质量为8 kg的行李放在A端，到达B 端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，行李与传送带间的动摩擦因数均为0.5。试求：

　　（1）若CD 部分传送带不运转，求行李沿传送带所能上升的最大距离。

　　（2）若要行李能被送到D 端，求CD 部分顺时针运转的速度应满足的条件及行李从C 端到D 端所用时间的取值范围。

　　7. 纽约当地时间2009年1月15日下午3点，美国全美航空公司（US Airways）的一架客机空中巴士A320由于一群飞鸟的撞击而失事。在一次空难演习中，某跳伞运动训练研究所让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升飞机中跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞减速下落。研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况和受力情况。分析这些数据知道：该运动员打开伞的瞬间，高度为1 200 m，速度为20 m/s。此后的过程中所受阻力f与速度v2成正比，即f=kv2。数据还显示，下降到某一高度时，速度稳定为10 m/s直到落地（一直竖直下落），人与设备的总质量为100 kg，g取10 m/s2。

　　（1）定性大致作出这段时间内的v－t图象。（以打开伞时为计时起点）

　　（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a各为多大？

　　（3）求从打开降落伞到落地的全过程中，空气对人和设备的作用力所做的总功？

　　8. 2009年1月15日下午3点26分，一架型号为空中巴士A320的客机起飞不久后就向地面控制中心发送紧急报告，要求迫降，但在客机试图返回机场时坠入河中。若飞机中有一个圆筒，竖直放置，内壁光滑，并有一质量为M的贴壁圆盖能上下移动，圆盖与底部之间有一质量为m的小球，如图8所示。当飞机坠入河中且停止运动后，盖由圆筒顶无初速下落，当盖下落至离底面高度为h处时，与向上运动的小球发生完全弹性碰撞，碰后盖向上运动至最大高度又返回到原来高度h处，再次与已经和底面发生完全弹性碰撞后又弹回来的小球相碰，如此反复运动。要完成这种反复运动，小球与盖第一次相碰前的速度应是多大？

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