Question

【題目】如圖所示，航空母艦上的水平起飛跑道長度L=160m．一架質量為m=2.0×104kg的飛機從跑道的始端開始，在大小恒為F=1.2×105N的動力作用下，飛機做勻加速直線運動，在運動過程中飛機受到的平均阻力大小為Ff=2×104N．飛機可視為質點，取g=10m/s2．求：

（1）飛機在水平跑道運動的加速度大小；

（2）若航空母艦靜止不動，飛機加速到跑道末端時速度大小；

（3）若航空母艦沿飛機起飛的方向以10m/s勻速運動，飛機從始端啟動到跑道末端離開．這段時間內航空母艦對地位移大小．

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】解：（1）飛機在水平跑道上運動時，水平方向受到推力與阻力作用，設加速度大小為a，

由牛頓第二定律可得 F合=F﹣Ff=ma，

代入數據得 a1="5.0" m/s2 ．

（2）由運動學公式可知 v2=2aL，

代入數據得 飛機到達傾斜跑道末端時的速度大小v="40" m/s．

（3）對于飛機，

對于航空母艦有 x2=v0t，

由幾何關系：x1﹣x2=L

即有，

代入數據解得t=8s．

飛機離開航空母艦時，航空母艦的對地位移大小x2=v0t=80m．

答：（1）飛機在水平跑道運動的加速度大小為5.0 m/s2；

（2）若航空母艦靜止不動，飛機加速到跑道末端時速度大小為40m/s．

（3）這段時間內航空母艦對地位移大小為80m．