题目内容

随着我国经济和科技的发展,通过引进、创先、研发后,我国具有知识产权的大型运输机已试飞成功,此机可在短时间内投放物资和人员进行救灾、抢险和军事活动,能争取更多时间.现有总质量m=210t式飞机,从静止开始滑跑,当位移达到l=6.0×102m时,其速度v=60m/s,该飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍(g=10m/s2)求:
(1)飞机起飞时的动能Ek为多大?
(2)飞机起飞时的功率P为多大?
(3)若飞机在整个起飞过程中保持功率不变,当速度为30m/s时加速度为多大?
分析:(1)根据动能的表达式求出飞机起飞时的动能;
(2)当牵引力等于阻力时,飞机达到最大速度,根据P=Fvm=fvm求出功率;
(3)根据P=Fv求解牵引力,根据牛顿第二定律求解加速度.
解答:解:(1)由题意可知飞机起飞时的速度为v=60m/s,所以飞机起飞时的动能Ek=
1
2
mv2=
1
2
×210000×3600
=3.78×108J
(2)由题意得f=0.02mg,当牵引力等于阻力时,飞机速度最大,则
P=Fvm=fvm=0.02×2.10×106×60=2.52×106W
(3)当飞机速度为v=30m/s时,牵引力F=
P
v
=
2.52×106
30
=8.4×104N
根据牛顿第二定律得:
F-f=ma
解得:a=
F-f
m
=
8.4×104-0.02×2.10×106
2.10×105
=0.2m/s2
答:(1)飞机起飞时的动能Ek为3.78×108J;
(2)飞机起飞时的功率P为2.52×106W;
(3)若飞机在整个起飞过程中保持功率不变,当速度为30m/s时加速度为0.2m/s2.
点评:解决本题的关键知道牵引力与阻力相等时,速度最大,以及知道公式P=Fv及牛顿第二定律的应用,难度不大,属于基础题.
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