Question

2．据悉我国第二艘国产航母将采用蒸汽弹射器起飞，已知舰载机质量为3.2×10⁴kg，起飞过程中发动机的推力恒为2×10⁵N，弹射器有效作用长度为50m，推力恒定，蒸汽弹射器一次弹射做功W=9×10⁷J，弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，以下说法正确的是（　　）

• A． 弹射器的推力大小为1.6×10⁶N
• B． 舰载机在弹射过程中的加速度大小为62.5m/s²
• C． 舰载机在弹射过程中的动能增加了1×10⁸J
• D． 舰载机速度为30m/s时，弹射器推力的功率为5.4×10⁷W

Answer 1

分析 根据W=FL求出弹射器的推力大小，结合牛顿第二定律求出舰载机在弹射过程中的加速度大小，根据动能定理求出舰载机在弹射过程中动能的增加量．根据P=Fv求出弹射器推力的功率．

解答 解：A、弹射器的推力大小为：F=$\frac{W}{L}=\frac{9×1{0}^{7}}{50}N=1.8×1{0}^{6}N$，故A错误．
B、根据牛顿第二定律得，舰载机在弹射过程中的加速度为：a=$\frac{（F+F′）-（F+F′）×20%}{m}$=$\frac{20×1{0}^{5}-20×1{0}^{5}×20%}{3.2×1{0}^{4}}$=50m/s²，故B错误．
C、根据动能定理得：（F+F′-f）L=△E_k，代入数据解得：$△{E}_{k}=8×1{0}^{7}J$，故C错误．
D、舰载机速度为30m/s时，弹射器推力的功率为：P=Fv=1.8×10⁶×30W=5.4×10⁷W，故D正确．
故选：D．

点评 本题考查了动能定理、牛顿第二定律和功率的基本运用，注意弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，以及不能忽略阻力的作用．