Question

15．我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射．设弹射过程中，舰载机所总推力恒为1.2×10⁶N，水平弹射2.5s后，速度达到80m/s．已知舰载机总质量为3×10⁴kg，所受阻力视为不变，求舰载机在弹射过程中：
（1）加速度大小；
（2）阻力大小：
（3）总推力做的功．

Answer 1

分析 （1）由运动学公式可求得加速度；
（2）由牛顿第二定律可求得推力大小；再根据受力分析即可求得阻力大小；
（3）由平均速度公式求得位移，再由功的公式求解功．

解答 解：（1）舰载机的加速度a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{v-0}{t}$=$\frac{80}{2.5}$=3.2m/s²；
（2）根据牛顿第二定律可知：
F-f=ma
解得：f=2.4×10⁵N；
（3）舰载机的位移x=$\frac{1}{2}vt$=$\frac{1}{2}$×80×2.5=100m
推力所做的功W=Fx=1.2×10⁶×100=1.2×10⁸J；
答：（1）加速度大小为32m/s²；
（2）阻力大小为2.4×10⁵N
（3）总推力做的功为1.2×10⁸J

点评 本题考查牛顿第二定律以及功的计算问题，要注意受力分析并正确应用牛顿第二定律是解题的关键，同时注意在求位移时，优先考虑平均速度公式的应用．