中國第一艘航空母艦“遼寧艦”交付海軍后，于2012年10月12日清晨6時左右駛離大連港，進行了為期約20天的航行測試．隨著科技發(fā)展，未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機的起飛距離，如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機，該電機可從頭至尾提供一個恒定的牽引力F牽．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假設在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍．已知飛機可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點，離艦起飛速度v=120m/s，航母處于靜止狀態(tài)，求：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，g=10m/s2）
（1）飛機在后一階段的加速度大��；
（2）飛機在電磁彈射區(qū)的加速度大小和電磁彈射器的牽引力F牽的大小．

解：（1）令后一階段的加速度大小為a2，平均阻力為f2=0.2mg，根據(jù)牛頓第二定律得
F推-f2=ma2，
將F推=1.2×105N，m=2.0×104kg代入解得，a2=4m/s2．
（2）令飛機在電磁彈射區(qū)的加速度大小為a1，末速度為v1．平均阻力為f1=0.05mg，
則由運動學公式得：=2a1l1，
聯(lián)立上兩式解得，a1=58m/s2．
由F牽+F推-f1=ma1，解得，F(xiàn)牽=1.05×106N
答：
（1）飛機在后一階段的加速度大小為4m/s2；
（2）飛機在電磁彈射區(qū)的加速度大小為58m/s2，電磁彈射器的牽引力F牽的大小為1.05×106N．
分析：（1）飛機在后一階段，在發(fā)動機的推力F推和阻力的作用下勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大��；
（2）飛機經(jīng)歷了兩個加速度不同的勻加速運動過程，先根據(jù)運動學列式求出后一階段勻加速運動的初速度，即為前一階段勻加速運動的末速度，再由運動學公式求前一階段的加速度，最后由牛頓第二定律求牽引力F牽．
點評：本題是牛頓運動定律和運動學規(guī)律的結(jié)合，是動力學的基本問題，關(guān)鍵是求解加速度．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

中國第一艘航空母艦“遼寧艦”交付海軍后，于2012年10月12日清晨6時左右駛離大連港，進行了為期約20天的航行測試．隨著科技發(fā)展，未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機的起飛距離，如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機，該電機可從頭至尾提供一個恒定的牽引力F牽．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假設在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍．已知飛機可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點，離艦起飛速度v=120m/s，航母處于靜止狀態(tài)，求：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，g=10m/s2）
（1）飛機在后一階段的加速度大�。�
（2）飛機在電磁彈射區(qū)的加速度大小和電磁彈射器的牽引力F牽的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)9月25日，中國第一艘遼寧號航空母艦正式交付海軍，又已12月8日，殲-15艦載戰(zhàn)機在航母上成功起降．設殲-15艦載戰(zhàn)機在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為a=5m/s2，所需的起飛速度為v=50m/s，試通過計算殲-15戰(zhàn)機在航母甲板上從靜止開始要滑行多長距離才能飛起？從計算結(jié)果說明，要使殲-15戰(zhàn)機能在短距離內(nèi)起飛，請你至少提出一條對航母改進的設想．

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國“遼寧號”航空母艦是中國人民解放軍海軍的第一艘航空母艦.2012年9月25日，該艦正式加入中國海軍序列.11月25日，殲-15艦載機在航母上成功起降，為中國航母戰(zhàn)斗力的形成邁出了極為關(guān)鍵的一步．殲-15艦載機是我國自行設計研制的首型艦載多用途戰(zhàn)斗機，具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)．航空母艦上的起飛跑道可以簡化為如圖所示的情境，假設航空母艦上的起飛跑道由長度為l1=1.6×102m的水平跑道和長度為l2=20m的傾斜跑道兩部分組成．水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0m．艦載機質(zhì)量為m=2.0×104kg，其發(fā)動機的推力大小恒為F=1.2×105N，方向與速度方向相同，在運動過程中艦載機受到的平均阻力大小為艦載機重力的0.1倍．假設航母處于靜止狀態(tài)，艦載機質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點，取g=10m/s2．
（1）求艦載機到達傾斜跑道末端時的速度大��；
（2）為了使艦載機在傾斜跑道的末端達到起飛速度100m/s，外界還需要在整個水平軌道對艦載機施加助推力，求助推力F推的大小．

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科目：高中物理 來源：2013年高考物理備考復習卷B3：牛頓運動定律（解析版） 題型：解答題

中國第一艘航空母艦“遼寧艦”交付海軍后，于2012年10月12日清晨6時左右駛離大連港，進行了為期約20天的航行測試．隨著科技發(fā)展，未來的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機的起飛距離，如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機，該電機可從頭至尾提供一個恒定的牽引力F牽．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假設在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍．已知飛機可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點，離艦起飛速度v=120m/s，航母處于靜止狀態(tài)，求：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，g=10m/s2）
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（2）飛機在電磁彈射區(qū)的加速度大小和電磁彈射器的牽引力F牽的大�。�

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