2012年11月,“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖1為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后,飛機的動力系統(tǒng)立即關閉,阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機施加一作用力,使飛機在甲板上短距離滑行后停止。若航母保持靜止,在某次降落中,以飛機著艦為計時起點,飛機的速度隨時間變化關系如圖2所示。飛機在t1=0.4s時恰好鉤住阻攔索中間位置,此時速度v1=70m/s;在t2=2.4s時飛機速度v2=10m/s。飛機從t1到t2的運動可看成勻減速直線運動。設飛機受到除阻攔索以外的阻力f大小不變,f=5.0×104N,“殲15”艦載機的質(zhì)量m=2.0×104kg。

(1)若飛機在t1時刻未鉤住阻攔索,仍立即關閉動力系統(tǒng),僅在阻力f的作用下減速,求飛機繼續(xù)滑行的距離(假設甲板足夠長);
(2)在t1至t2間的某個時刻,阻攔索夾角α=120°,求此時阻攔索中的彈力T;
(3)飛機鉤住阻攔索后在甲板上滑行的距離比無阻攔索時少s=898m,求從t2時刻至飛機停止,阻攔索對飛機做的功W。
(1)(2)(3)

試題分析:(1)飛機僅在阻力f的作用下做勻減速直線運動,根據(jù)動能定理
 (2分)
解得   (2分)
(2)根據(jù)v-t圖像可求得飛機加速度大小   (2分)
飛機受力如圖所示。

根據(jù)牛頓第二定律    (2分)
解得(2分)
(3)無阻攔索時,飛機需滑行
有阻攔索時,飛機實際滑行距離   (1分)
由圖像面積可知,從t1時刻至t2時刻,飛機的位移為(1分)
因此,從t2時刻至飛機停止,飛機的位移為 (1分)
從t2時刻至飛機停止,根據(jù)動能定理   (3分)
解得   (2分)
練習冊系列答案
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將一個質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點,運動過程中所受阻力大小恒定,方向與運動方向相反.該過程的v-t圖象如圖所示,g取10m/s2.下列說法中正確的是( 。
A.小球重力和阻力之比為5:1
B.小球上升與下落所用時間之比為2:3
C.小球回落到拋出點的速度大小為8
6
m/s
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(2)物體B與D碰撞時的速度大小。
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(1)從物塊滑上斜面到離開斜面的過程中,物塊所受各力對物塊做的功及合力物塊做的功;
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B.從t1到t2時間內(nèi),小車做勻加速直線運動
C.從t2到t3時間內(nèi),小車做勻速直線運動
D.從t2到t3時間內(nèi),小車做勻加速直線運動

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B.圖線與橫軸的交點N的值TN=mg
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