Question

为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离，现代航母大多采用了蒸汽弹射技术．一架总质量M=5.0x103kg的战机如果

Answer 1

解题思路：（1）对人受力分析，由牛顿第二定律分别在水平和竖直方向上列方程即可求得飞行员受到座椅作用力的大小；

（2）对战机受力分析，根据牛顿第二定律可以求得弹射系统的弹力的大小，由功的公式可以求得弹射系统做的功的大小．

（1）设战机在自身动力和蒸汽动力共同作用下滑行的加速度为a，

则由 V₀²=2as

解得 a=30m/s² ，

飞行员受到座椅水平方向的作用力F_x=ma=1.8×10³ N，

飞行员受到座椅竖直方向的作用力 F_y=mg=6.0×10² N，

飞行员受到座椅作用力大小为 F=

F2x+

F2y=600

10N=1.9×10³ N，

（2）设战机只依靠自身动力作用滑行的加速度为a₁，空气阻力位f，自身动力的大小为F₁，弹射系统的弹力的大小为F₂，

则 V₀²=2a₁s

F₁-f=Ma₁

F₁+F₂-f=Ma

带入数据解得 F₂=7.5×10⁴N，

所以弹力的大小为7.5×10⁴N，

弹射系统的弹力对战机做的功为 W=F₂s=4.5×10⁶J．

点评：

本题考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；功的计算．

考点点评： 本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律，对物体受力分析，确定物体的运动的状态，在根据匀变速直线运动的规律来求解即可．