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歼-10战机是我国自行设计并装备部队使用的第三代战斗机,性能优异,其短距起飞能力非常强.歼-10战机在t时间内滑行距离x就能达到起飞速度.有人预测它将成为中国未来航空母舰的舰载机,若歼-10战机在甲板长为L(L<x)的航空母舰上起飞速度和陆地上相同,且起飞过程都简化为匀加速运动,则有两种方法助其正常起飞,方法一:在航空母舰静止的情况下,用弹射系统给飞机以一定的初速度;方法二:起飞前先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行.求:
(1)第一种方法中弹射系统使飞机具有的最小速度;
(2)第二种方法中航空母舰匀速运动的最小速度.

解:设飞机起飞的加速度为a,起飞的速度为v,则有:
x=
v=at ②
(1)设弹射系统使飞机具有的初速度为v0,有:
v2-v02≤2aL ③
由①②③得:
所以弹射系统使飞机具有的最小初速度为
(2)设航空母舰的速度为v2,飞机起飞的时间为t1,该时间内航空母舰的位移为x1,飞机的位移为x2
对航空母舰有:x1=v1t1
对飞机有:

两者位移关系:L≥x2-x1
由①②及④~⑦式可得:
所以航空母舰匀速运动的最小速度为
答:第一种方法中弹射系统使飞机具有的最小速为;第二种方法中航空母舰匀速运动的最小速度为
分析:(1)起飞速度是一个瞬时速度,也就是只有当飞机的瞬时速度达到这个值的时候,飞机才可以起飞,通过歼-10战机在t时间内滑行距离x就能达到起飞速度这个条件,根据做匀变速直线运动的物体,,算出起飞速度v;
(2)第一种起飞方式是以一定的初速度做匀加速直线运动,要求在L位移内,速度能达到起飞速度,运用速度位移公式直接可以求解;
(3)第二种起飞方式是让航空母舰匀速运动,这样飞机具有和航空母舰一样的初速度,然后飞机和航空母舰相对运动,相对运动时,它们运动的时间相同,位移之差是一个定值,即为甲板长度L,根据运动学基本公式求解即可.
点评:两个物体沿同一直线运动,讨论两个物体运动速度及位移关系,在分析每个物体运动情况时,要注意运动的相对性.明确运动的参照物.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

我国自行研制的具有完全自主知识产权的第三代战机 “歼—10”在军事博物馆展出,增强了国人的荣誉感。假设“歼—10” 战机机翼产生的上升力满足F = k S v2,式中S为机翼的面积,v为飞机的飞行速度,k为比例常量,Sk及飞机的质量m、重力加速度g均已知,

(1)求“歼—10”飞机起飞离地面时的最小速度v0 (设飞机跑到是水平的)

(2)“歼—10”起飞时,保持恒定功率P沿与水平方向成370角的直线匀速上升了t s(机身方向始终与水平方向成370角),求“歼—10” 起飞时的速度及起飞时克服空气阻力做的功。

(3)紧接着起“歼—10”立即以v0的水平分速度不变(机身始终水平)又飞行了ts,求2ts末飞机的速度,此刻飞机离地面的高度。

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)求“歼—10”飞机起飞离地面时的最小速度v0 (设飞机跑到是水平的)

(2)“歼—10”起飞时,保持恒定功率P沿与水平方向成370角的直线匀速上升了t s(机身方向始终与水平方向成370角),求“歼—10” 起飞时的速度及起飞时克服空气阻力做的功。

(3)紧接着起“歼—10”立即以v0的水平分速度不变(机身始终水平)又飞行了ts,求2ts末飞机的速度,此刻飞机离地面的高度。

 

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科目:高中物理 来源:2010年河南省唐河三高高一下学期期末考试物理试题 题型:计算题

我国自行研制的具有完全自主知识产权的第三代战机 “歼—10”在军事博物馆展出,增强了国人的荣誉感。假设“歼—10” 战机机翼产生的上升力满足F =" k" S v2,式中S为机翼的面积,v为飞机的飞行速度,k为比例常量,Sk及飞机的质量m、重力加速度g均已知,
(1)求“歼—10”飞机起飞离地面时的最小速度v0(设飞机跑到是水平的)
(2)“歼—10”起飞时,保持恒定功率P沿与水平方向成370角的直线匀速上升了t s(机身方向始终与水平方向成370角),求“歼—10” 起飞时的速度及起飞时克服空气阻力做的功。
(3)紧接着起“歼—10”立即以v0的水平分速度不变(机身始终水平)又飞行了ts,求2ts末飞机的速度,此刻飞机离地面的高度。

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科目:高中物理 来源:2010年河南省唐河三高高一下学期期末考试物理试题 题型:计算题

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(2)“歼—10”起飞时,保持恒定功率P沿与水平方向成370角的直线匀速上升了t s(机身方向始终与水平方向成370角),求“歼—10” 起飞时的速度及起飞时克服空气阻力做的功。

(3)紧接着起“歼—10”立即以v0的水平分速度不变(机身始终水平)又飞行了ts,求2ts末飞机的速度,此刻飞机离地面的高度。

 

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