Question

【題目】航空母艦甲板上，需蒸汽彈射器輔助戰斗機的起飛，依靠蒸汽彈射器把飛機在短時間內提高到很大的速度，它的過程可簡化為如圖,高溫高壓的蒸汽進入彈射汽缸后通過牽引器在短距離s內對飛機做功，使飛機達到起飛速度，某蒸汽彈射器每彈射一次對飛機做功9×107J，所用時間4.5秒，s=50m；

問：(1)在彈射飛機時，高溫高壓氣體推動活塞快速向前運動，在此過程中，________能轉化為________能。飛機起飛后，汽缸內氣體的溫度將________。

(2)若使飛機更易起飛,應該_________ （選填“逆風”或“順風”）彈射。

(3)該蒸汽彈射器的對飛機做功的功率是多少___？

(4)蒸汽彈射器通過牽引器對飛機的平均作用力多大_____？

Answer 1

【答案】內 機械 降低 逆風 2×107W 1．8×106N

【解析】

做功可以改變物體的內能，物體對外做功，內能減小，溫度降低；
流體壓強和流速的關系：流體流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大；
根據功率的公式得到蒸汽彈射器的對飛機做功的功率；利用W=Fs求蒸汽彈射器通過牽引器對飛機的平均作用力。

（1）高溫高壓氣體推動活塞快速向前運動，彈射器將蒸汽的內能轉化為飛機的機械能；飛機起飛后，汽缸內氣體的對外做功，所用氣體的內能減小，溫度將降低；

（2）逆風彈射使飛機更易起飛，飛機逆風起飛時，飛機相對于空氣有一個較大的相對速度，從而獲得足夠的升力；

（3）蒸汽彈射器的對飛機做功的功率：；

（4）蒸汽彈射器通過牽引器對飛機的平均作用力：。