Question

【題目】（2018·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高三第一學(xué)期選考模擬）隨著科技的發(fā)展，我國未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機的起飛距離，如圖所示，航空母艦的水平跑道總長L＝180 m，其中電磁彈射區(qū)的長度為L1＝80 m，在該區(qū)域安裝有直線電機，該電機可從頭至尾提供一個恒定的牽引力F牽。一架質(zhì)量為m＝2.0×104 kg的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推＝1.2×105 N。假設(shè)飛機在航母上的阻力恒為飛機重力的0.2倍。已知飛機可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點，離艦起飛速度v＝40 m/s，航空母艦處于靜止狀態(tài)，（取g＝10 m/s2）求：

（1）飛機在后一階段的加速度大小；

（2）飛機在電磁彈射區(qū)末的速度大小；

（3）電磁彈射器的牽引力F牽的大小。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律：F推-0.2mg=ma2

解得a2=4.0m/s2

（2）由v2-v12=2a2(l-l1)

解得v1=20m/s

（3）由v12=2a1l1

解得a1=5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律：F牽+F推-0.2mg=ma1

帶入數(shù)據(jù)解得：F牽=2×104N