Question

（2013?涼山州模擬）中國首艘航母“遼寧號”已投入使用，殲-15是我國自主研制的重型轟炸機，具備優秀艦載機特點．2012年11月，殲-15艦載機在“遼寧號”上成功完成首次上艦飛行試驗，是我國航空、艦船技術發展的重大跨越．假若有一質量M=8×l0³kg的戰機在某一航母上采用滑行起動加速達到60m/s的起飛速度飛離航母，甲板的水平跑道長150m．設戰機起飛的過程為勻加速運動，運動中地面、空氣的平均阻力為機重的0.15倍，且航母保持靜止．（g=10m/s²）
求：（1）噴氣發動機的平均推力大小．
（2）假若航母跑道只有120米長，現代航母主要采用彈射系統給戰機以一定初速度，求這種方法下彈射系統使戰機具有的最小速度，及此過程彈射系統對戰機所做的功．

Answer 1

分析：（1）由速度位移公式求出戰機的加速度，由牛頓第二定律求出發動機的推力；
（2）由速度位移公式求出戰機的初速度，然后由動能定理求出彈射系統做的功．

解答：解：（1）戰機勻加速起動：
v²=2ax，解得：a=12m/s²，
由牛頓第二定律得：F-f=Ma，
解得：F=1.08×10⁵N；
（2）由勻變速運動的速度位移公式得：
v²-v₀²=2ax，
解得，戰機獲得的速度v₀=12

5

m/s，
由動能定理得，彈射系統對戰機做功：
W=

1

2

Mv₀²=

1

2

×8×l0³×（12

5

）²=2.88×l0⁶J；
答：（1）噴氣發動機的平均推力大小為1.08×10⁵N．
（2）射系統對戰機做功2.88×10⁶J．

點評：本題考查了求推力、彈射系統做的功，應用勻變速運動的速度位移公式、牛頓第二定律、動能定理即可正確解題．