Question

一架军用飞机由地面起飞后爬升的过程中， 沿水平x方向的速度v_x与沿竖直y方向的速度v_y 随时间变化如图所示，求：
(1)20 s末飞机离地高度；
(2)飞机爬升过程中的合加速度大小及方向；
(3)机翼下有质量为20 kg的导弹固定在发射架上，则爬升过程中发射架对导弹的作用力多大？

Answer 1

解：(1)竖直方向做匀加速运动 h=(v_y0+v_yt)t/2 =(40×20/2)m=400m.
(2)飞机水平方向的加速度为a_x=(v_xt-v_x0)/t.①
飞机竖直方向的加速度为a_y=(v_yt-v_y0)/t. ②
飞机的合加速度为③
由①②③式得a=2.5 m/s²，
飞机的合加速度方向是与水平方向成53°角斜向上．
(3)根据牛顿第二定律得导弹水平方向受力 F_x= ma_x， ④
导弹竖直方向受力
F_y - mg = ma_y,⑤     ⑥
由④⑤⑥得（或241.9 N）．