Question

滑躍式甲板是航母比較常用的一種形式，是蒸汽彈射器的一種替代方案，主要借由甲板前端的上翹來幫助戰(zhàn)斗機起飛，包括跑道部分和滑躍甲板部分，我國的航母訓(xùn)練艦就是采用滑躍式甲板．如圖所示，設(shè)某航空母艦上的起飛跑道由長度為l₁=1.6×10²m的水平跑道和長度為l₂=20m的傾斜跑道兩部分組成．水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4．Om．-架質(zhì)量為m=2.0×10⁴kg的飛機，其噴氣發(fā)動機的推力大小恒為F=1.2×10⁵N，方向與速度方向相同，在運動過程中飛機受到跑道與空氣的平均阻力大小為飛機重力的0.1倍．假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點，取g=1Om/s²．（不計拐角處的影響）求：
（1）飛機在水平跑道末端時推力的功率；
（2）飛機到達傾斜跑道末端時的速度大�。�

Answer 1

分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律求出飛機在水平跑道上的加速度，根據(jù)運動學(xué)公式求出水平跑道上的末速度，根據(jù)P=Fv求出推力的功率．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出飛機在傾斜跑道上的加速度，根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出飛機在傾斜跑道末端的速度．

解答：解：（1）飛機在水平跑道上運動時，水平方向受到推力和阻力作用，設(shè)加速度大小為a₁，末速度大小為v₁，有：
F_合=F-F_f=ma₁
v12-v02=2a1l1
P=Fv₁
代入數(shù)據(jù)得，v₁=40m/s，P=4.8×10⁶W．
（2）飛機在傾斜跑道上運動時，沿傾斜跑道受到推力、阻力、重力、支持力作用，有：
F_合′=F-F_f-G_x=ma₂
v22-v12=2a2l2
代入數(shù)據(jù)解得v2=

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m/s≈41.5m/s．
答：（1）飛機在水平跑道末端時推力的功率為4.8×10⁶W．
（2）飛機到達傾斜跑道末端時的速度大小41.5m/s．

點評：加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．