如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1=1.6×102 m 的水平跑道和长度为l2=20m的倾斜

如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1=1.6×102 m 的水平跑道和长度为l2=20m的倾斜跑道两部分组成.水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0m.一架质量为m=2.0×104 kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍.假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取g=10m/s2

(1)求飞机在水平跑道运动的时间
(2)到达倾斜跑道末端时的速度大小.
firstkicker 1年前 已收到2个回答 举报

kampfbinde 幼苗

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解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出飞机在水平跑道上的加速度,结合运动学公式求出在水平跑道上运动的时间.
(2)根据牛顿第二定律求出飞机在倾斜跑道上的加速度,结合运动学公式求出飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小.

(1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为a1、末速度大小为v1,运动时间为t1,有
F=F-Ff=ma1

v21−
v20=2a1l1 ②
v1=a1t1
注意到Ff=0.1mg,代入已知数据可得a1=5.0 m/s2,v1=40 m/s,t1=8.0 s
(2)飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力、重力沿斜面分力作用,设沿斜面方向上的加速度大小为a2,末速度为v2,沿斜面方向有:
F′=F-Ff-FGX=ma2
FGX=mgsinα=mg
h
l2=4.0×104N.⑥
v22−v12=2a2l2⑦
注意到v1=40 m/s,代入已知数据可得a2=3.0 m/s2
v2=
1720=41.5m/s⑧
答:(1)飞机在水平跑道运动的时间为8.0s.
(2)到达倾斜跑道末端时的速度大小为41.3m/s.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以根据力求运动,也可以根据运动求力.

1年前

3

俺不是墨香如昔 幼苗

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懒得算了。自己代公式吧。目测不难。

1年前

0
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