◎ 题目

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）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， 则由 V02=2as 解得 a=30m/s2 ， 飞行员受到座椅水平方向的作用力  Fx=ma=1.8×103 N， 飞行员受到座椅竖直方向的作用力  Fy=mg=6.0×102 N， 飞行员受到座椅作用力大小为 F= F 2x + F 2y =600 10 N=1.9×103 N， （2）设战机只依靠自身动力作用滑行的加速度为a1，空气阻力位f，自身动力的大小为F1，弹射系统的弹力的大小为F2， 则 V02=2a1s   F1-f=Ma1   F1+F2-f=Ma 带入数据解得 F2=7.5×104N， 所以弹力的大小为7.5×104N， 弹射系统的弹力对战机做的功为 W=F2s=4.5×106J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】，【功】  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。