Question

在航空母艦上，有一艘艦載飛機(jī)不能靠自身的發(fā)動機(jī)從艦上起飛，為了使飛機(jī)在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦與飛機(jī)一起航行．已知某型號的艦載飛機(jī)所需的起飛速度為50m/s，跑道長160m，飛機(jī)在跑道上的加速過程可以看成勻加速直線運(yùn)動，最大加速度為5m/s²，則航空母艦與飛機(jī)一起航行的初速度至少多大？

Answer 1

分析：飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動，已知末速度，加速度，位移為跑道的長度加上航空母艦在飛機(jī)加速過程中所前進(jìn)的位移，根據(jù)v2-v02=2ax，求出初速度．

解答：解：設(shè)航空母艦與飛機(jī)一起航行的初速度為v₀．在飛機(jī)加速過程中，航母的位移x′=v0?

v-v0

a

．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式，有v2-v02=2a(L+x′)．
代入數(shù)據(jù)得502-v02=2×5×(160+v0?

50-v0

5

)
則v₀=10m/s．
故航空母艦與飛機(jī)一起航行的初速度至少為10m/s．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道以地面為參考系，飛機(jī)加速階段的位移不是跑道的長度，而是跑道長度加上航空母艦運(yùn)行的距離之和．然后運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式進(jìn)行求解．