Question

13．我國新建的航空母艦正在嘗試使用電磁彈射器．假設艦載機總質量為3.0×10⁴kg，在起飛過程中發動機的推力恒為1.0×10⁵N，彈射器作用長度為100m且推力恒定．為保證安全起飛，艦載機在水平彈射結束時速度需到80m/s．已知彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發動機推力之和，所受阻力為總推力的20%，則（　　）

• A． 艦載機在彈射過程中的加速度大小為64m/s²
• B． 彈射器的推力大小為8.6×1O⁵N
• C． 發動機對艦載機所做的功為1.1×10⁸J
• D． 艦載機速度為80m/s時，彈射器推力的功率為8.8×10⁷W

Answer 1

分析 由運動學公式可求得加速度，再由牛頓第二定律可求得推力大小；由功的公式求解功；再由功率公式求解功率．

解答 解：A、由速度和位移公式可得：v²=2as，解得：a=32m/s²，故A錯誤；
B、由牛頓第二定律得：F+F_發-0.2（F+F_發）=ma，解得：F=1.1×10⁶N，故B錯誤；
C、發動機對艦載機所做的功：W=Fs=1×10⁵×100=1×10⁷J，故C錯誤；
D、作用時間t=$\frac{v}{a}$=2.5s，平均功率：P=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{1.1×1{0}^{6}×100}{2.5}$=4.4×10⁷W，故D正確；
故選：D．

點評 本題考查牛頓第二定律及功和功率的公式，要注意正確分析題意，明確物理過程的分析，再選擇合適的物理規律求解．