Question

2011年3月11日13时45分，日本发生9级地震并引发海啸，造成了福山核电站核泄露．日本自卫队16日出动美制CH-47D大型运输直升机提取海水为福岛第一核电站三号反应堆“泼水降温”．已知每架直升机每次从海中提取的水量为7.5吨，提水后，设直升机从悬停状态竖直向上匀加速，经过5秒钟直升机拖着水桶上升的速度达到4m/s．（取g=10m/s²）
（1）求此时直升机向上运动的距离是多少
（2）直升机向上运动时绳索对水桶的拉力是多大．

Answer 1

分析：（1）根据匀加速直线运动，可知平均速度等于

v0+vt

2

，再由s=vt，即可求解；
（2）根据牛顿第二定律，结合加速度大小，即可求解．

解答：解：（1）因为是匀加速运动，所以V_平=

1

2

V_max
s=V_平t=10m
（2）F_拉-Mg=Ma
a=

vmax

t

=0.8m/s²；
F_拉=Mg+Ma=7.5t（9.8+0.8）m/s²；
代入数据，解得：F_拉=8.1×10⁴N；
答：
（1）求此时直升机向上运动的距离是10m；
（2）直升机向上运动时绳索对水桶的拉力是8.1×10⁴N．

点评：考查运动学公式与牛顿第二定律的应用，注意平均速度的求法．