Question

（2013?涼山州模擬）中國(guó)首艘航母“遼寧號(hào)”已投入使用，殲-15是我國(guó)自主研制的重型轟炸機(jī)，具備優(yōu)秀艦載機(jī)特點(diǎn)．2012年11月，殲-15艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”上成功完成首次上艦飛行試驗(yàn)，是我國(guó)航空、艦船技術(shù)發(fā)展的重大跨越．假若有一質(zhì)量M=8×l0³kg的戰(zhàn)機(jī)在某一航母上采用滑行起動(dòng)加速達(dá)到60m/s的起飛速度飛離航母，甲板的水平跑道長(zhǎng)150m．設(shè)戰(zhàn)機(jī)起飛的過程為勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中地面、空氣的平均阻力為機(jī)重的0.15倍，且航母保持靜止．（g=10m/s²）
求：（1）噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的平均推力大�。�
（2）假若航母跑道只有120米長(zhǎng)，現(xiàn)代航母主要采用彈射系統(tǒng)給戰(zhàn)機(jī)以一定初速度，求這種方法下彈射系統(tǒng)使戰(zhàn)機(jī)具有的最小速度，及此過程彈射系統(tǒng)對(duì)戰(zhàn)機(jī)所做的功．

Answer 1

分析：（1）由速度位移公式求出戰(zhàn)機(jī)的加速度，由牛頓第二定律求出發(fā)動(dòng)機(jī)的推力；
（2）由速度位移公式求出戰(zhàn)機(jī)的初速度，然后由動(dòng)能定理求出彈射系統(tǒng)做的功．

解答：解：（1）戰(zhàn)機(jī)勻加速起動(dòng)：
v²=2ax，解得：a=12m/s²，
由牛頓第二定律得：F-f=Ma，
解得：F=1.08×10⁵N；
（2）由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：
v²-v₀²=2ax，
解得，戰(zhàn)機(jī)獲得的速度v₀=12

5

m/s，
由動(dòng)能定理得，彈射系統(tǒng)對(duì)戰(zhàn)機(jī)做功：
W=

1

2

Mv₀²=

1

2

×8×l0³×（12

5

）²=2.88×l0⁶J；
答：（1）噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的平均推力大小為1.08×10⁵N．
（2）射系統(tǒng)對(duì)戰(zhàn)機(jī)做功2.88×10⁶J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求推力、彈射系統(tǒng)做的功，應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式、牛頓第二定律、動(dòng)能定理即可正確解題．