Question

8．我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器，艦載機總質量為3.0×10⁴ kg，設起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0×10⁵ N，彈射器有效作用長度為100m，推力恒定．要求艦載機在水平彈射結束時速度大小達到80m/s．彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設所受阻力為總推力的20%，則（　　）

• A． 彈射器的推力大小為1.1×10⁶ N
• B． 彈射器對艦載機所做的功為1.1×10⁸ J
• C． 彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8×10⁷ W
• D． 艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s²

Answer 1

分析 由速度和位移公式可求出加速度．由牛頓第二定律求彈射器的推力大�。�由功的公式求解彈射器對艦載機所做的功；由運動學公式求出加速度，從而由位移公式求彈射過程的時間，再由功率公式求解平均功率．

解答 解：AD、由速度和位移公式可得：v²=2as，
解得艦載機在彈射過程中的加速度為：a=32 m/s²；
由牛頓第二定律可知：F+F_發(fā)-0.2（F+F_發(fā)）=ma；
解得推力為：F=1.1×10⁶ N，故AD正確；
B、彈射器對艦載機所做的功為：W=Fs=1.1×10⁶×100=1.1×10⁸ J，故B正確；
C、作用時間為：t=$\frac{v}{a}$=$\frac{80}{32}$=2.5 s；平均功率為：P=$\frac{1.1×108}{2.5}$=4.4×10⁷ W；故C錯誤；
故選：ABD．

點評 本題要理清問題的情景，明確物理過程的分析根據牛頓第二定律和運動學公式結合解答．也可以根據動能定理直接求推力．