Question

2012年11月，我國(guó)艦載機(jī)在航母上首降成功．設(shè)某一載艦機(jī)質(zhì)量為m=2.5×104 kg，速度為v0=42m/s，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，飛機(jī)將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，著艦過(guò)程中航母靜止不動(dòng)．

（1）飛機(jī)著艦后，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里？

（2）為了讓飛機(jī)在有限長(zhǎng)度的跑道上停下來(lái)，甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速，同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)．圖示為飛機(jī)勾住阻攔索后某一時(shí)刻的情景，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小為F=1.2×105 N，減速的加速度a1=20m/s2，此時(shí)阻攔索夾角θ=106°，空氣阻力和甲板阻力保持不變，求此時(shí)阻攔索承受的張力大�。�

Answer 1

【考點(diǎn)】： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系；力的合成與分解的運(yùn)用．

【專(zhuān)題】： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．

【分析】： （1）由勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式即可求解；

（2）對(duì)飛機(jī)進(jìn)行受力分析根據(jù)牛頓第二定律列式即可求解．

【解析】： 解：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2a0S0=v02

得S0=

代入數(shù)據(jù)可得S0=1102.5m

（2）飛機(jī)受力分析如圖所示．

由牛頓第二定律有2FTcosθ+f﹣F=ma

其中FT為阻攔索的張力，f為空氣和甲板對(duì)飛機(jī)的阻力

飛機(jī)僅受空氣阻力和甲板阻力時(shí)f=ma0

聯(lián)立上式可得FT=5×105 N   

答：（1）飛機(jī)著艦后，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少1102.5m才能保證飛機(jī)不滑到海里；

（2）此時(shí)阻攔索承受的張力大小為5×105 N

【點(diǎn)評(píng)】： 本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式及牛頓第二定律的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．