题目内容
假设一质量为m=205kg的赛艇在水中航行时受到的总阻力与它的速度关系如图，赛艇在以恒定牵引力由静止开始加速，当赛艇速度达到5m/s时，其加速度恰好为4m/s2．已知赛艇在这一恒定牵引力所能达到的最大速度是10m/s，试求这一恒定牵引力是多大？分析：根据牛顿第二定律和阻力与速度的关系，得出速度与牵引力的表达式，结合加速度为零时，速度最大，以及赛艇速度达到5m/s时，其加速度恰好为4m/s2．求出牵引力的大小．
解答：解：从图象可知，赛艇受到的总阻力与速度成正比关系，设赛艇受到的恒定牵引力为F，阻力与速度的比例系数为k，则阻力为：f=kv （1）
根据牛顿第二定律得：F-f=ma-----------（2）
（1）、（2）两式可得：v=
-
a----------（3）
可见当a=0时v达到最大，即有：10=
--------（4）
将已知v=5m/s和a=4m/s2代入（3）式得：5=
-
×4--------（5）
代入已知数据解（4）、（5）可得：F=1640N
答：这一恒定的牵引力大小为1640N．
根据牛顿第二定律得：F-f=ma-----------（2）
（1）、（2）两式可得：v=
| F |
| k |
| m |
| k |
可见当a=0时v达到最大，即有：10=
| F |
| k |
将已知v=5m/s和a=4m/s2代入（3）式得：5=
| F |
| k |
| m |
| k |
代入已知数据解（4）、（5）可得：F=1640N
答：这一恒定的牵引力大小为1640N．
点评：解决本题的关键知道牵引力等于阻力时，即加速度为零时，速度最大，结合牛顿第二定律进行求解．
练习册系列答案
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中国第一艘航空母舰“辽宁舰”交付海军后，于2012年10月12日清晨6时左右驶离大连港，进行了为期约20天的航行测试．随着科技发展，未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离，如图所示，航空母舰的水平跑道总长l=180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机，该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵．一架质量为m=2.0×104kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍．已知飞机可看作质量恒定的质点，离舰起飞速度v=120m/s，航母处于静止状态，求：（结果均保留两位有效数字，g=10m/s2）
①下面列举了该实验的几个操作步骤：
