2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功.設(shè)某一艦載機質(zhì)量m=2.5xl04kg,速度υ0=80m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運動.著艦過程中航母靜止不動.
(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了攔阻索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.圖示為飛機尾部裝置鉤住阻攔索后某一時刻的情景,若發(fā)動機的推力大小F=1.2×105N,飛機剛鉤住阻擋索時.速度仍為υ0,要求飛機在鉤住阻攔索后運動x=60m停下來,求阻攔索對飛機所做的功?
分析:(1)若沒有其他措施,則飛機只在阻力作用下做減速運動,則由運動學(xué)公式可求得甲板的長度;
(2)由牛頓第二定律可求得飛機受到的阻力,再由動能定理可求得阻攔索所做的功.
解答:解:(1)要保證安全,則應(yīng)使飛機著艦后能停下來,故未速度為零;則由運動學(xué)公式可得:
v02=2a0x0
解得x0=4000m;
(2)在飛機被阻攔索鉤住到停止過程中,由動能定理可得:
Fx-fx+W=0-
1
2
mv02
f=ma0
聯(lián)立求得W=-8.6×107J;
答:(1)甲板至少應(yīng)長4000m;(2)阻攔索對飛機所做的功為-8.6×107J.
點評:求功的方法有三種:(1)功的公式;(2)功率公式;(3)動能定理;對于變力做功一定要注意動能定理的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?湖南模擬)2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功.設(shè)某一載艦機質(zhì)量為m=2.5×104 kg,速度為v0=42m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運動,著艦過程中航母靜止不動.
(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小為F=1.2×105 N,減速的加速度a1=20m/s2,此時阻攔索夾角θ=106°,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時阻攔索承受的張力大小?

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(2013?永康市模擬)2012年11月,我國J-15艦載機在航母上首降成功.設(shè)某一J-15載艦機質(zhì)量為m=2.5×104 kg,著艦速度為v0=42m/s.假若飛機著艦后,做勻減速運動,所受空氣和甲板的阻力Ff=2.0×104 N,而且著艦過程中航母靜止不動.
(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小F=1.2×105 N,阻攔索承受的張力大小FT=5.0×105N,阻攔索夾角θ =106°,空氣和甲板阻力保持不變,試求此時飛機的著艦加速度?(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功.設(shè)某一艦載機總質(zhì)量為m=2.5×l04 kg,速度為vo=42m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以ao=0.8m/s2的加速度做勻減速運動,著艦過程中航母靜止不動.
(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)航母飛行甲板水平,前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點可看作圓弧上的一點,圓弧半徑為R=100m.已知飛機起落架能承受的最大作用力為飛機自重的11倍,求飛機安全起飛經(jīng)過D點的最大速度?(g取10m/s2
(3)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機,圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小為F=1.2×105N,減速的加速度a1=20m/s2,此時阻攔索夾角θ=106°,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時阻攔索承受的張力大?
(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年浙江省浙北名校聯(lián)盟高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:計算題

2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功。設(shè)某一載艦機質(zhì)量為m = 2.5×104 kg,速度為v0 = 42m/s,飛機將在甲板上以a0 =0.8m/s2的加速度做勻減速運動,著艦過程中航母靜止不動。

(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?

(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機。圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小F = 1.2×105 N,減速的加速度a1 =20m/s2,此時阻攔索夾角θ =1060,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時阻攔索承受的張力大。浚╯in530=0.8,cos530=0.6)

 

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