Question

19．接連發(fā)生的馬航MH370失事和臺(tái)灣復(fù)興航空客機(jī)的墜毀，使人們更加關(guān)注飛機(jī)的安全問(wèn)題．假設(shè)飛機(jī)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t₀=28s，在速度達(dá)到v₀=70m/s時(shí)駕駛員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，在速度達(dá)到v₁=77m/s時(shí)必須做出決斷，可以中斷起飛或繼續(xù)起飛；若速度超過(guò)v₂=80m/s就必須起飛，否則會(huì)滑出跑道．已知從開始到離開地面的過(guò)程中，飛機(jī)的加速度保持不變．
（1）求正常情況下駕駛員從判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)到做出決斷中止起飛的最長(zhǎng)時(shí)間；
（2）若在速度達(dá)到v₂時(shí)，由于意外必須停止起飛，飛機(jī)立即以4m/s²的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，要讓飛機(jī)安全停下來(lái)，求跑道的最小長(zhǎng)度．

Answer 1

分析 （1）由時(shí)間t₀=28s、速度v₀=70m/s，計(jì)算出加速度，結(jié)合v₁=77m/s，得到做出決斷終止起飛的最長(zhǎng)時(shí)間；
（2）由位移時(shí)間關(guān)系結(jié)合速度時(shí)間關(guān)系求解位移，或利用v-t圖象求解位移．

解答 解：（1）設(shè)飛機(jī)加速過(guò)程的加速度為a₁，允許駕駛員做出決斷中止起飛的最長(zhǎng)時(shí)間為△t，根據(jù)速度公式，有：
v₀=a₁t₀①
v₁-v₀=a₁△t②
解得：△t=2.8 s③
（2）飛機(jī)從靜止到速度為v₂時(shí)的位移大小為x₁，飛機(jī)減速時(shí)位移大小為x₂，跑道最小長(zhǎng)度為x，根據(jù)速度位移公式，有：
v${\;}_{2}^{2}$=2a₁x₁④
v${\;}_{2}^{2}$=2a₂x₂⑤
x=x₁+x₂⑥
解得：x=2080m
答：（1）正常情況下駕駛員從判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)到做出決斷中止起飛的最長(zhǎng)時(shí)間為2.8s；
（2）若在速度達(dá)到v₂時(shí)，由于意外必須停止起飛，飛機(jī)立即以4m/s²的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，要讓飛機(jī)安全停下來(lái)，跑道的最小長(zhǎng)度為2080m．

點(diǎn)評(píng) 建立運(yùn)動(dòng)情景，明確物理模型，找到已知的物理量及其關(guān)系，靈活選擇公式是解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的基本要求，注意應(yīng)用圖象法解決第（2）問(wèn)也挺好．