题目内容

(8分)2012年11月,我国舰载机在航母上首降成功。设某一载舰机质量为m = 2.5×104 kg,速度为v0 = 42m/s,飞机将在甲板上以a0 =0.8m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动。

(1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里?
(2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况,飞机着舰时并不关闭发动机。图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机的推力大小F = 1.2×105 N,减速的加速度a1 =20m/s2,此时阻拦索夹角θ =1060,空气阻力和甲板阻力保持不变,求此时阻拦索承受的张力大小?

(1)S0 =1102.5m(2)F=5×105 N

解析试题分析:(1)由运动学公式2a0S0 = v02   得S0= v02/2a0   ……1分
代入数据可得S0 =1102.5m………………………2分
(2)飞机受力分析如图所示。
由牛顿定律有2FTcosθ + f – F =" ma" ………………2分
其中FT为阻拦索的张力,f为空气和甲板对飞机的阻力
飞机仅受空气阻力和甲板阻力时f = ma0 ………………1分
联立上式可得F=5×105 N   ………………………2分
考点:考查力与运动的关系
点评:本题难度较小,首先应根据匀变速直线运动规律求得加速度,再由受力分析和牛顿第二定律求解

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