Question

【题目】2019年12月17日，首艘国产航母“山东”号在海南省三亚军港正式交付。中国航母舰载机歼-15通过滑跃式起飞方式起飞，如图所示。飞机起飞的跑道可简化为如图所示模型。飞机由静止开始先在一段水平距离为L1=160m的水平跑道上运动，然后在长度为L2=20.5m的倾斜跑道上运动，直到起飞。已知飞机的质量m=2.0×104kg，其喷气发动机的推力大小恒为F=1.4×105N，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=2.05m，设飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到摩擦的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍，发动机推动力大小不变，航母处于静止状态，飞机质量视为不变，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响。求：

(1)飞机在水平跑道上运动的加速度大小；

(2)飞机滑跃起飞时的速度大小。

Answer 1

【答案】(1)5.0m/s2；(2)42m/s

【解析】

(1)飞机在水平跑道上运动，对其受力分析如图

所以有

根据题意有

f=0.2mg

联立各式代入数据解得

a1=5.0m/s2

(2)飞机在水平跑道上运动时有

飞机在倾斜跑道上运动时，根据牛顿第二定律有

代入数据可得

m/s2

根据运动学公式

带入数据数据联立可得