问题 问答题

航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知飞机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0m/s2,当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.问:

(1)若要求该飞机滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有的初速度至少多大?

(2)若航空母舰上不装弹射系统,要求该飞机仍能从此舰上正常起飞,问该舰甲板至少应多长?

(3)若航空母舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为160m,为使飞机仍能从此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少多大?

答案

(1)设经弹射系统帮助起飞时初速度为

v 0

根据

v
-v20
=2ax得,
v 0
=
v
-2ax
=
50
-2×5.0×160
m/s=30m/s,

故若要求该飞机滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有的初速度至少为30m/s.

(2)不装弹射系统时,由

v
=2ax得x=
v
2a
=
50
2×5.0
m=250m,

故若航空母舰上不装弹射系统,要求该飞机仍能从此舰上正常起飞,该舰甲板至少应250m长.

(3)以航空母舰为参考系,设航空母舰速度为

v 1
,由
v
-v20
=2ax
,其中
v 0
=0,a=5.0m/s,x=160m,解得v=40m/s,再根据相对速度公式
v 绝对
=
v 相对
+v 牵连
得,
v 1
=
v 绝对
-v=50-40=10m/s,

故若航空母舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为160m,为使飞机仍能从此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少为10m/s.

单项选择题
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