Question

【题目】航空母舰采用弹射起飞模式，有助于提高舰载机的起飞重量。某航空母舰起飞跑道长度为160m（跑道视为水平），某型号舰载机满负荷时总质量为20t，加速时发动机产生的推力为1.2×105N，飞机所受阻力为飞机重力的0.1倍。当飞机的速度大小达到50m/s时才可能离开航空母舰起飞。g取10m/s2。

(1)若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少获得多大的初速度；

(2)若航空母舰处于静止状态且不开启弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞需要减少多少质量的燃料或弹药。

Answer 1

【答案】(1) 30m/s； (2) 6.4×103kg。

【解析】

(1)根据牛顿第二定律有

F－0.1mg=ma

解得：

a=5m/s2．

由v2－ =2ax得

v0 =30m/s

(2)设需减少质量m1，减重后加速度不小于

a′= m/s2

根据牛顿第二定律有：

F－0.1（m－m1）g=(m－m1）a′

代入数据解得

m1≈6.4×103kg