Question

【題目】如圖甲所示，我國第一艘航母“遼寧艦”正在進行“殲—15”飛機起降飛行訓練，置于飛行甲板下的攔阻索裝置完全由我國自主研發制造。圖乙是攔阻索裝置簡化后的示意圖，它是由壓縮汽缸、滑輪組和攔阻索組成，汽缸的缸體和活塞分別通過硬桿與定滑輪組合和動滑輪組合相連。戰機著艦時，攔阻索與戰機的尾鉤咬合，使高速運行的戰機瞬間停下來。

甲 乙

不計滑輪重、繩重和一切摩擦，求：

（1）如果汽缸內活塞A的橫截面積為20dm2，活塞受到的最大氣壓為1.6×107Pa，那么活塞對動滑輪組合產生的最大推力約為多少牛？攔阻索上的最大拉力F約為多少牛？

（2）如果阻攔索2s內被戰機拉出的總長度為6m，則氣缸內氣體推動活塞的平均功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

試題分析：（1）∵，∴F推=pS=1.6×107Pa×20×10-2m2=3.2×106N，

攔阻索上的最大拉力

（2）阻攔索2s內被戰機拉出的總長度為6m，則活塞移動的距離為

氣缸內氣體推動活塞所做的功為 W= F推s=3.2×106N×1.5m=4.8×106J

氣缸內氣體推動活塞的平均功率為

答：（1）活塞對動滑輪組合產生的最大推力約為3.2×106N，攔阻索上的最大拉力約為8.0×105N．

（2）氣缸內氣體推動活塞的平均功率為2.4×106W。