精英家教網(wǎng)2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功.設(shè)某一艦載機總質(zhì)量為m=2.5×l04 kg,速度為vo=42m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以ao=0.8m/s2的加速度做勻減速運動,著艦過程中航母靜止不動.
(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)航母飛行甲板水平,前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點可看作圓弧上的一點,圓弧半徑為R=100m.已知飛機起落架能承受的最大作用力為飛機自重的11倍,求飛機安全起飛經(jīng)過D點的最大速度?(g取10m/s2
(3)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機,圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小為F=1.2×105N,減速的加速度a1=20m/s2,此時阻攔索夾角θ=106°,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時阻攔索承受的張力大?
(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)
分析:(1)飛機勻減速直線運動,根據(jù)速度位移公式列式求解;
(2)支持力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解;
(3)對飛機受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解.
解答:解:(1)由運動學公式2a0s0=
v
2
0
得:s0=
v
2
0
2a0

代入數(shù)據(jù)可得:s0=1102.5m
(2)設(shè)飛機安全起飛經(jīng)過D點的最大速度為vD,則:F-mg=
mvD2
R

解得:vD=100m/s;
精英家教網(wǎng)(3)飛機受力分析如圖所示.
由牛頓運動定律有:2FTcos(
θ
2
)+f-F=ma1

其中FT為阻攔索的張力,f為空氣和甲板對飛機的阻力
飛機僅受空氣阻力和甲板阻力時有:f=ma0
聯(lián)立上式可得:FT=5×105N
答:(1)若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少1102.5m長才能保證飛機不滑到海里;
(2)飛機安全起飛經(jīng)過D點的最大速度為100m/s;
(3)阻攔索承受的張力大小為×105N.
點評:本題關(guān)鍵是明確飛機的運動情況,然后根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度,最后根據(jù)牛頓第二定律確定受力情況.
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(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小為F=1.2×105 N,減速的加速度a1=20m/s2,此時阻攔索夾角θ=106°,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時阻攔索承受的張力大?

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(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小F=1.2×105 N,阻攔索承受的張力大小FT=5.0×105N,阻攔索夾角θ =106°,空氣和甲板阻力保持不變,試求此時飛機的著艦加速度?(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)

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科目:高中物理 來源: 題型:

2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功.設(shè)某一艦載機質(zhì)量m=2.5xl04kg,速度υ0=80m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運動.著艦過程中航母靜止不動.
(1)飛機著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里?
(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了攔阻索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.圖示為飛機尾部裝置鉤住阻攔索后某一時刻的情景,若發(fā)動機的推力大小F=1.2×105N,飛機剛鉤住阻擋索時.速度仍為υ0,要求飛機在鉤住阻攔索后運動x=60m停下來,求阻攔索對飛機所做的功?

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2012年11月,我國艦載機在航母上首降成功。設(shè)某一載艦機質(zhì)量為m = 2.5×104 kg,速度為v0 = 42m/s,飛機將在甲板上以a0 =0.8m/s2的加速度做勻減速運動,著艦過程中航母靜止不動。

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(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機。圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景,此時發(fā)動機的推力大小F = 1.2×105 N,減速的加速度a1 =20m/s2,此時阻攔索夾角θ =1060,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時阻攔索承受的張力大?(sin530=0.8,cos530=0.6)

 

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