题目内容
【题目】航空母舰采用弹射起飞模式,有助于提高舰载机的起飞重量。某航空母舰起飞跑道长度为160m(跑道视为水平),某型号舰载机满负荷时总质量为20t,加速时发动机产生的推力为1.2×105N,飞机所受阻力为飞机重力的0.1倍。当飞机的速度大小达到50m/s时才可能离开航空母舰起飞。g取10m/s2。
(1)若航空母舰处于静止状态,弹射系统必须使飞机至少获得多大的初速度;
(2)若航空母舰处于静止状态且不开启弹射系统,为使飞机仍能在此舰上正常起飞需要减少多少质量的燃料或弹药。
【答案】(1) 30m/s; (2) 6.4×103kg。
【解析】
(1)根据牛顿第二定律有
F-0.1mg=ma
解得:
a=5m/s2.
由v2- =2ax得
v0 =30m/s
(2)设需减少质量m1,减重后加速度不小于
a′= m/s2
根据牛顿第二定律有:
F-0.1(m-m1)g=(m-m1)a′
代入数据解得
m1≈6.4×103kg
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