Question

滑跃式甲板是航母比较常用的一种形式，是蒸汽弹射器的一种替代方案，主要借由甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，包括跑道部分和滑跃甲板部分，我国的航母训练舰就是采用滑跃式甲板．如图所示，设某航空母舰上的起飞跑道由长度为l₁=1.6×10²m的水平跑道和长度为l₂=20m的倾斜跑道两部分组成．水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4．Om．-架质量为m=2.0×10⁴kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2×10⁵N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到跑道与空气的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍．假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取g=1Om/s²．（不计拐角处的影响）求：
（1）飞机在水平跑道末端时推力的功率；
（2）飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小．

Answer 1

（1）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力和阻力作用，设加速度大小为a₁，末速度大小为v₁，有：
F_合=F-F_f=ma₁
v12-v02=2a1l1
P=Fv₁
代入数据得，v₁=40m/s，P=4.8×10⁶W．
（2）飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力、重力、支持力作用，有：
F_合′=F-F_f-G_x=ma₂
v22-v12=2a2l2
代入数据解得v2=

1720

m/s≈41.5m/s．
答：（1）飞机在水平跑道末端时推力的功率为4.8×10⁶W．
（2）飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小41.5m/s．