问题
计算题
(14分) 中国首艘航母“瓦良格”号即将投入使用，航母服役将成为“中国军队全面推进军事现代化进程的重大转折点”。为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离，现代航母大多采用了蒸汽弹射技术．一架总质量M=5.0x103kg的战机如果采用滑行加速(只依靠自身动力系统加速)，要达到vo=60m／s的起飞速度，甲板水平跑道的长度至少为120m。采用蒸汽弹射技术，战机在自身动力和持续的蒸汽动力共同作用下只要水平加速60m就能达到起飞速度。假设战机起飞过程是匀加速直线运动，航母保持静止，空气阻力大小不变，取g=l0m／s2。
(1)采用蒸汽弹射技术，求战机加速过程中加速度大小以及质量m=60kg的飞行员受到座椅作用力的大小。
(2)采用蒸汽弹射技术，弹射系统的弹力为多大?弹力在加速60m的过程中对战机做的功是多少?
答案
（1）
（2）
（1）设战机在自身动力和蒸汽动力共同作用下滑行的加速度为a，则
解得a=30m/s2 ①（1分）
飞行员受到座椅水平方向作用力
②（2分）
飞行员受到座椅竖直方向作用力
③（1分）
飞行员受到座椅作用力的大小
④（1分）
（2）设战机只依靠自身动力作用下滑行的加速度为a1，空气阻力为f，自身动力大小为F1，弹射系统弹力大小为F2。则
⑤（1分）
⑥（2分）
⑦（2分）
解得F2=7.5×104N ⑧（2分）
⑨（2分）