飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=18

◎ 题目

飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=180m,其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机,这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力。一架质量为的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关,假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍,在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度v=100m/s,航母处于静止状态,飞机可视为质量恒定的质点。请你求出(计算结果均保留两位有效数字)。
(1)飞机在后一阶段的加速度大小;
(2)电磁弹射器的牵引力的大小;
(3)电磁弹射器输出效率可以达到80%,则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。

◎ 答案

解:(1)令后一阶段飞机加速度为a2,平均阻力为

得:      
(2)令电磁弹射阶段飞机加速度为a1、末速度为v1,平均阻力为
  
得:  

  
或解由动能定理:  

(3)电磁弹射器对飞机做功
则其消耗的能量  

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=18…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【功能关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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