Question

【题目】如图甲所示，我国第一艘航母“辽宁舰”正在进行“歼—15”飞机起降飞行训练，置于飞行甲板下的拦阻索装置完全由我国自主研发制造。图乙是拦阻索装置简化后的示意图，它是由压缩汽缸、滑轮组和拦阻索组成，汽缸的缸体和活塞分别通过硬杆与定滑轮组合和动滑轮组合相连。战机着舰时，拦阻索与战机的尾钩咬合，使高速运行的战机瞬间停下来。

甲 乙

不计滑轮重、绳重和一切摩擦，求：

（1）如果汽缸内活塞A的横截面积为20dm2，活塞受到的最大气压为1.6×107Pa，那么活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为多少牛？拦阻索上的最大拉力F约为多少牛？

（2）如果阻拦索2s内被战机拉出的总长度为6m，则气缸内气体推动活塞的平均功率为多少？

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

试题分析：（1）∵，∴F推=pS=1.6×107Pa×20×10-2m2=3.2×106N，

拦阻索上的最大拉力

（2）阻拦索2s内被战机拉出的总长度为6m，则活塞移动的距离为

气缸内气体推动活塞所做的功为 W= F推s=3.2×106N×1.5m=4.8×106J

气缸内气体推动活塞的平均功率为

答：（1）活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为3.2×106N，拦阻索上的最大拉力约为8.0×105N．

（2）气缸内气体推动活塞的平均功率为2.4×106W。