Question

【題目】2019年12月17日，我國首艘國產(chǎn)航母山東艦交付海軍。在山東艦上某次戰(zhàn)斗機起降訓(xùn)練中，質(zhì)量為1.8×104kg的殲15艦載機以270km/h的速度在航母上降落，飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，如圖a所示。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，以飛機鉤住阻攔索為計時起點，其著艦到停在甲板上的速度—時間圖線如圖b所示，已知航母的航速為54km/h，飛機著艦時速度方向與航母的運動方向相同，重力加速度的大小為g。求：

(1)阻攔索對戰(zhàn)機的平均作用力大小；

(2)飛機在甲板上滑過的距離。

Answer 1

【答案】(1) 3.6×105N；(2)90m

【解析】

(1)由圖像可知，戰(zhàn)斗機著艦過程中減速時間為3s

根據(jù)

v=v0－at

代入數(shù)據(jù)解得a=20m/s2

由牛頓第二定律，阻攔索對戰(zhàn)機的平均作用力

F=ma

代入數(shù)據(jù)解得F=3.6×105N

(2)飛機著艦降落的過程中，飛機的位移

該過程中航空母艦的位移

x0=vt

飛機在甲板上滑過的距離

代入數(shù)據(jù)解得