题目内容
2012年11月25日，歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母后，又沿航母舰首14°上翘跑道起飞，实现了阻拦着舰、滑跃起飞的关键技术突破．设歼-15飞机总质量m=2.0×104kg，g取10m/s2．（1）若歼-15飞机以v=50m/s的水平速度着陆甲板的水平部分后，在阻拦索的作用下，减速滑行50m停下，不计其他水平作用力，并将此过程视为匀减速运动，试求阻拦索对飞机水平方向的作用力大小？飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍？
（2）“辽宁号”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好．已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度？
【答案】分析：（1）根据运动学公式求出匀减速运动的加速度，从而根据牛顿第二定律求出阻拦索对飞机水平方向的作用力，根据人的合力通过平行四边形定则求出飞机对飞行员的作用力，从而得出作用力是飞行员自重的倍数．
（2）根据竖直方向上的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出最大速度的大小．
解答：解：（1）由匀减速可知，
=25m/s2
阻拦索施力 F=ma=5×105N．
飞行员受到飞机的作用力为
F作=
故
．
（2）根据牛顿第二定律有：N-mg=m
．
因为N=11mg
解得
=100m/s．
答：（1）阻拦索对飞机水平方向的作用力大小为5×105N，飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的
倍．
（2）飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度为100m/s．
点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
（2）根据竖直方向上的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出最大速度的大小．
解答：解：（1）由匀减速可知，
=25m/s2 阻拦索施力 F=ma=5×105N．
飞行员受到飞机的作用力为
F作=
故
．（2）根据牛顿第二定律有：N-mg=m
．因为N=11mg
解得
=100m/s．答：（1）阻拦索对飞机水平方向的作用力大小为5×105N，飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的
倍．（2）飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度为100m/s．
点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
练习册系列答案
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2012年11月25日，歼一15舰载机成功阻拦着陆“辽宁号”航母后，又沿航母舰首14°上翘跑道滑跃式起飞，突破了阻拦着舰、滑跃起飞关键技术．甲板上的阻拦索具有关键作用，阻拦索装置完全由我国自主研制制造，在战机着舰时与尾钩完全咬合后，在短短数秒内使战机速度从数百公里的时速减少为零，并使战机滑行距离不超过百米．（取g=10m/s2）飞机总质量m=2.0×104kg后在阻拦索的作用下，速度由v050m/s滑行50m后停下，水平方向其他作用力不计，此过程可视为匀减速运动．求（1）阻拦索对飞机的水平作用力？飞机对飞行员的作用力是飞行员自身重力的多少倍？