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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动的速度与时间的关系/2022-07-31 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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

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航空母舰 飞机 起飞 弹射 甲板
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    • （1）设经弹射系统帮助起飞时初速度为
    v 0

    根据
    v2 
    -v20
    =2ax    得，
    v 0
    =

    v2 
    -2ax
    =

    502 
    -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
    v2 
    =2ax得x=
    v2 
    2a
    =
    502 
    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
    v2 
    -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．
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