如图所示,航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m.一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始,在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下,飞机做匀加速直线运动,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为Ff=2×104N.飞机可视为质点,取g=10m/s2.求:
(1)飞机在水平跑道运动的加速度大小;
(2)若航空母舰静止不动,飞机加速到跑道末端时速度大小;
(3)若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动,飞机从始端启动到跑道末端离开.这段时间内航空母舰对地位移大小.
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如图所示,航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m.一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始,在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下,飞机做匀加速直线运动,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为Ff=2×104N.飞机可视为质点,取g=10m/s2.求:
(1)飞机在水平跑道运动的加速度大小;
(2)若航空母舰静止不动,飞机加速到跑道末端时速度大小;
(3)若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动,飞机从始端启动到跑道末端离开.这段时间内航空母舰对地位移大小.
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(16分)如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1=160 m的水平跑道和长度为l2 = 20 m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h = 4.0 m。一架质量为m = 2.0×104 kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F = 1.2×105 N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍。假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取g = 10 m/s2。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小;
(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力,求助推力F推的大小。
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美国《大众科学》杂志报道,中国首艘国产航母预计在2019年服役,该航母将采用电磁弹射技术以缩短战斗机的起飞距离。航母的水平电磁弹射跑道长度L=50m。一架质量为m=4.0×104kg的战斗机在跑道上由静止开始做匀加速直线运动,发动机提供的动力F1=2×105N,电磁弹射装置水平推进力F2=8.8×105N,战斗机受到的阻力恒为自身重力0.2倍,g=10m/s2。求:
(1)战斗机运动的加速度大小;
(2)战斗机运动到该跑道末端时推进力F2的功率。
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美国《大众科学》杂志报道,中国首艘国产航母预计在2019年服役,该航母将采用电磁弹射技术以缩短战斗机的起飞距离。航母的水平电磁弹射跑道长度L=50m。一架质量为m=4.0×104kg的战斗机在跑道上由静止开始做匀加速直线运动,发动机提供的动力F1=2×105N,电磁弹射装置水平推进力F2=8.8×105N,战斗机受到的阻力恒为自身重力0.2倍,g=10m/s2。求:
(1)战斗机运动的加速度大小;
(2)战斗机运动到该跑道末端时推进力F2的功率。
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飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞。飞机总质量m=1×104kg,发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000KW,滑行距离x=50m,滑行时间t=5s,然后以水平速度v0=80m/s飞离跑道后逐渐上升,飞机在上升过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力),飞机在水平方向通过距离L=1600 m的过程中,上升高度为h=400m。取g=10m/s2。求:
(1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定,求阻力f的大小?
(2)飞机在上升高度为h=400m过程中,受到的恒定升力F是多大?机械能的改变量是多少?
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飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图所示,航空母舰的水平跑道总长,其中电磁弹射器是一种长度为的直线电机,这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力。一架质量为的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关,假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍,在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度,航母处于静止状态,飞机可视为质量恒定的质点。请你求出(计算结果均保留两位有效数字)。
(1)飞机在后一阶段的加速度大小;
(2)电磁弹射器的牵引力的大小;
(3)电磁弹射器输出效率可以达到,则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。
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