弹射器是航母制造中的关键技术之一,重型喷气式战斗机在水平跑道上需要滑行450m以上才能达到起飞速度,而即使当今最大的“尼米兹”级航空母舰甲板的长度也不过300余米,依靠弹

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

弹射器是航母制造中的关键技术之一,重型喷气式战斗机在水平跑道上需要滑行450 m以上才能达到起飞速度,而即使当今最大的“尼米兹”级航空母舰甲板的长度也不过300余米,依靠弹射器是重型战斗机在航母上起飞的必不可少的环节.已知美军F-14战斗机重3.0×107 kg,在地面跑道上靠自身发动机提供动力需滑行450 m才能到达250 km/h的起飞速度,而这种战斗机在“尼米兹”号航母上,在蒸汽弹射器和自身发动机动力的共同作用下,可在45 m内将速度加到 250 km/h.若F-14战斗机加速度滑行时,发动机动力和飞机受到的阻力都恒定,则“尼米兹”号上蒸汽弹射器使一架F-14 战斗机起飞至少要做多少功?

◎ 答案

W=6.5×1010 J

◎ 解析

设F-14战斗机自身发动机的牵引力为F,受到的阻力为f,在水平地面跑道上起飞时,由动能定理有:
(Ffs1mv2-0
在“尼米兹”号航母甲板上起飞时,有:
WFs2fs2mv2
得:弹射器至少需做的功W=6.5×1010 J

◎ 知识点

    专家分析,试题“弹射器是航母制造中的关键技术之一,重型喷气式战斗机在水平跑道上需要滑行450m以上才能达到起飞速度,而即使当今最大的“尼米兹”级航空母舰甲板的长度也不过300余米,依靠弹…”主要考查了你对  【动能定理】  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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