Question

【题目】如图所示，航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m．一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始，在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下，飞机做匀加速直线运动，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为Ff=2×104N．飞机可视为质点，取g=10m/s2．求：

（1）飞机在水平跑道运动的加速度大小；

（2）若航空母舰静止不动，飞机加速到跑道末端时速度大小；

（3）若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动，飞机从始端启动到跑道末端离开．这段时间内航空母舰对地位移大小．

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】解：（1）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a，

由牛顿第二定律可得 F合=F﹣Ff=ma，

代入数据得 a1="5.0" m/s2 ．

（2）由运动学公式可知 v2=2aL，

代入数据得 飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小v="40" m/s．

（3）对于飞机，

对于航空母舰有 x2=v0t，

由几何关系：x1﹣x2=L

即有，

代入数据解得t=8s．

飞机离开航空母舰时，航空母舰的对地位移大小x2=v0t=80m．

答：（1）飞机在水平跑道运动的加速度大小为5.0 m/s2；

（2）若航空母舰静止不动，飞机加速到跑道末端时速度大小为40m/s．

（3）这段时间内航空母舰对地位移大小为80m．