Question

(16分）滑躍式甲板是航母比較常用的一種形式，是蒸汽彈射器的一種替代方案，主要借由甲板前端的上翹來(lái)幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛,包括跑道部分和滑躍甲板部分，我國(guó)的航母訓(xùn)練艦就是采用滑躍式甲板.如圖所示，設(shè)某航空母艦上的起飛跑道由長(zhǎng)度為l₁=1.6×10²m的水平跑道和長(zhǎng)度為l₂ =20m的傾斜跑道兩部分組成.水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0m. —架質(zhì)量為m=2。0×10⁴kg的飛機(jī)，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F=1.2×10⁵N，方向與速度方向相同，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到跑道與空氣的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍.假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn)，取g = 10m/s².(不計(jì)拐角處的影響）求：

(1)飛機(jī)在水平跑道末端時(shí)推力的功率；

(2) 飛機(jī)到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大小.

 

Answer 1

【答案】

解：（1）飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向受到推力與阻力作用，設(shè)加速度大小為a，末速度大小為v1，有，F-f=ma₁，

v₁²-v₀²=2a₁l₁

P=Fv₁，

聯(lián)立解得：v₁=40m/s，P=4.8×10⁶W。

（2）飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿斜面分力作用，設(shè)加速度大小為a₂，末速度大小為v₂，有，

F-f-mgh/l₂=ma₁，

v₂²-v₁²=2a₂ l₂

聯(lián)立解得：v₂=m/s。

【解析】應(yīng)用牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相關(guān)知識(shí)解答。