问题 计算题

2012年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”,航空母舰上舰载机的起飞问题一直备受关注。某学习小组的同学对舰载机的起飞进行了模拟设计。如图,舰载机总质量为m,发动机额定功率为P,在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f。舰载机在A处启动,同时开启电磁弹射系统,它能额外给舰载机提供水平方向推力,经历时间t1,舰载机匀加速运行至B处,速度达到v1,电磁弹射系统关闭。舰载机然后以额定功率加速运行至C处,经历的时间为t2,速度达到v2。此后,舰载机进入倾斜曲面轨道,在D处离开航母起飞。求

(1)AB间距离;

(2)舰载机在AB间运动时获得的总动力;

(3)BC间距离。

答案

(1)(2)+f(3)

题目分析:舰载机在AB段做匀速直线运动,可根据算出平均速度从而得出距离,根据初末速度和时间可以算出加速度,进而算出合外力,而舰载机在水平方向只受相反方向上的动力和阻力,则阻力与合力的和即为动力。根据动能定理求得阻力在BC段做的功,从而求出距离。

(1)根据运动学公式,AB间距离:x1=

(2)AB段匀加速运动的加速度a=   (2分)

设AB段运动时获得的总动力为F, 由牛顿第二定律:F-f="ma"

F= ma+f=+f 

(3)BC段运动由动能定理:

得BC间距离x2=

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