Question

14．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，飛機做初速度為零的勻加速直線運動，在運動過程中飛機受到的平均阻力大小為F_f=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．

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出飛機在水平跑道上運動的加速度大小，結合速度位移公式求出飛機加速到跑道末端的速度大小．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得，飛機在水平跑道上的加速度a=$\frac{F-{F}_{f}}{m}=\frac{1.2×1{0}^{5}-2×1{0}^{4}}{2×1{0}^{4}}=5m/{s}^{2}$．
（2）根據(jù)速度位移公式得，v²=2aL，
解得v=$\sqrt{2aL}=\sqrt{2×5×160}$m/s=40m/s．
答：（1）飛機在水平跑道運動的加速度大小為5m/s²；
（2）飛機加速到跑道末端的速度大小為40m/s．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，基礎題．