Question

（15分）飛行員駕駛艦載機在300m長的水甲跑道上進行起降訓練。艦載機在水平跑道加速過程中受到的平均阻力大小為其重力的0.2倍，其渦扇發動機的水平推力大小能根據艦載機的起飛質量進行調整，使艦載機從靜止開始經水平跑道加速后恰能在終點起飛。沒有掛彈時，艦載機質量為m=2.0x10⁴Kg，其渦扇發動機的水平推力大小恒為F=1.6×10⁵ N。重力加速度g取10m/s²。（不考慮起飛過程艦載機質量的變化）
（1）求艦載機沒有掛彈時在水平跑道上加速的時間及剛離開地面時水平速度的大小；
（2）已知艦載機受到豎直向上的升力F_升與艦載機水平速度v的平方成正比，當艦載機升力和重力大小相等時離開地面。若艦載機掛彈后，質量增加到m₁=2.5×10⁴Kg，求掛彈艦載機剛離開地面時的水平速度大小。

Answer 1

（1）， （2）

試題分析：（1）根據牛頓第二定律：             ①（2分）
由                                     ②（2分）
得艦載機在水平跑道上加速的時間        ③（2分）
由                                      ④（2分）
艦載機離開地面時的水平速度       ⑤（2分）
（2）艦載機離開地面時，重力等于升力            ⑥（2分）
掛彈時                                        ⑦（1分）
掛彈艦載機剛離開地面時的水平速度  ⑧（2分）