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2012年11月20日,我国自行研制的歼一15舰载机在“辽宁舰”上成功着舰和 起飞.质量为m的舰载机,在静止的航空母舰上从静止开始匀加速起飞,滑行t后可达到起飞 速度v1.当飞机在着舰速度为v2时,为了使飞机能尽快停下来而不滑出跑道,需要放下尾部的 挂钩,让挂钩钩住航空母舰上的拦阻绳.同时为了防止没有钩住拦阻绳而出现意外,舰载机着 舰后需要保持起飞时的推力.当舰载机的尾钩钩住拦阻绳后滑行x便能停下.假设起飞和着 舰时舰空母舰均处于静止状态,舰载机所受阻力除拦阻绳外,其余均忽略不计,舰载机在着舰 时挂钩立即钩住拦阻绳.则:
(1)为了保证舰载机正常起飞,航空母舰滑行甲板的长度至多长?加速度为多大?
(2)舰载机着舰时,对拦阻绳的平均作用力为多大?
分析:(1)根据平均速度公式求解位移,根据速度时间关系求解加速度;
(2)先求解出降落时的加速度,然后根据牛顿第二定律对加速和减速过程列方程求解;
解答:解:(1)舰载机起飞时做匀加速运动,它的平均速度为
.
v
=
v0+v1
2
=
1
2
v1

根据公式x=
.
v
t=
1
2
v1t

起飞时的加速度a1=
v1
t

(2)设舰载机着舰时的加速度大小为a2,由运动公式2a2x=v22
设起飞前舰载机所受的推力为F1,着舰时受到的推力为F2,由牛顿第二定律得:F1=ma1,F2-F1=ma2
由以上各式解得:F2=
m
v
3
2
2x
+
mv1
t

由牛顿第三定律得,舰载机对阻拦绳的平均作用力为
m
v
3
2
2x
+
mv1
t

答:(1)为了保证舰载机正常起飞,航空母舰滑行甲板的长度至多长
1
2
v1t
,加速度为
v1
t

(2)舰载机着舰时,对拦阻绳的平均作用力为
m
v
3
2
2x
+
mv1
t
点评:本题关键是灵活的选择运动学公式列式,同时能结合牛顿第二定律列式,最后联立方程组分析.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2015届江苏省高一上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

以下说法中,指时间间隔的是

A.本次物理考试时间100分钟

B.中共十八大将于2012年11月8日8点开幕

C.开往北京的列车在下午13点20分离开沭阳站

D.截止2012年5月31日24时,我县公共财政预算收入达21.44亿元

 

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

以下说法中,指时间间隔的是


  1. A.
    本次物理考试时间100分钟
  2. B.
    中共十八大将于2012年11月8日8点开幕
  3. C.
    开往北京的列车在下午13点20分离开沭阳站
  4. D.
    截止2012年5月31日24时,我县公共财政预算收入达21.44亿元

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2012年11月20日,我国自行研制的歼一15舰载机在“辽宁舰”上成功着舰和 起飞.质量为m的舰载机,在静止的航空母舰上从静止开始匀加速起飞,滑行t后可达到起飞 速度v1.当飞机在着舰速度为v2时,为了使飞机能尽快停下来而不滑出跑道,需要放下尾部的 挂钩,让挂钩钩住航空母舰上的拦阻绳.同时为了防止没有钩住拦阻绳而出现意外,舰载机着 舰后需要保持起飞时的推力.当舰载机的尾钩钩住拦阻绳后滑行x便能停下.假设起飞和着 舰时舰空母舰均处于静止状态,舰载机所受阻力除拦阻绳外,其余均忽略不计,舰载机在着舰 时挂钩立即钩住拦阻绳.则:
(1)为了保证舰载机正常起飞,航空母舰滑行甲板的长度至多长?加速度为多大?
(2)舰载机着舰时,对拦阻绳的平均作用力为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

   由原苏联建造的瓦良格号航空母舰,经我国改造重建,于2012年9月更名为辽宁号,交付中国人民解放军海军,成为中国第一艘现代航母,为建立一支强大的深蓝海军实现了一次大跨越。辽宁舰舰长304米,舰宽70.5米,舰首滑跃式起飞甲板仰角为14 0,最高航速32节(1节约等于0.5m/s)。2012年11月25日,飞行员戴明盟驾驶我国自行研制的编号为552的歼-15舰载机在航母“辽宁舰”上成功着舰并起飞,再一次表明我国的海防力量得到进一步的提升。歼-15舰载战斗机发动机的推力可达132千牛,最高速度可达2.4马赫(1马赫相当于330m/s)。

  如果歼-15舰载机在航母起飞时发动机的推力为1.3×10 5N,航母甲板有效滑行水平跑道长250m(不包括滑跃式甲板的长度),飞机的总质量为2.4×10 4kg,飞机离舰时的速率达到50m/s, 飞机通过滑跃式起飞甲板时速度大小不变。

(1)飞机起飞时,辽宁舰静止在海面上,飞机在甲板上起飞水平滑行时所受的阻力为多大(设阻力大小不变)?

(2)如果飞机起飞时相对舰的速率不变,辽宁舰正以20节的速率沿飞机起飞的方向航行,那么,飞机离舰时的速度方向与水平方向夹锐角的正切值为多大?(计算结果保留三位有效数字。)(sin140=0.2419,cos140 =0.9703.)

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