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4．最近，美国“大众科学”杂志报道，中国首艘国产航母可能将在2016年下半年下水，预计在2019年服役．航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的舰载飞机质量为m=1×103kg，在跑道上加速时可能产生的最大动力为F=7×103N，所受阻力为其受到的重力的0.2倍，当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．航空母舰处于静止状态，若要求该飞机在滑行160m时起飞，求飞机刚离开弹射系统时的动能．

分析 由匀变速直线运动的速度位移公式可以求出飞机的初速度．

解答 解：飞机在跑道加速时所受阻力为：
f=kmg=0.2×103×10 N=2×103N
由牛顿第二定律有：
F-f=ma
代入数据解得：a=5 m/s2
由匀变速直线运动规律，有：v2-v02=2ax
解得飞机的初速度为：v0=30 m/s
飞机离开弹射系统时的动能为：Ek=$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$×103×302J=4.5×105J．
答：飞机刚离开弹射系统时的动能4.5×105J．

点评 本题考查了求飞机的初速度，分析清楚飞机的运动过程，应用匀变速直线运动的速度位移公式即可正确解题

练习册系列答案
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