由中国改造的前苏联废弃航母“瓦良格”号的飞行甲板长为300m，若该航母上所配的苏-33型舰...

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为了安全，中国航母舰载机“歼-15”通过滑跃式起飞方式起飞。滑跃起飞的原理有点像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，飞机由静止开始先在一段水平距离为L1=160m的水平跑道上运动，然后在长度为L2=20.5m的倾斜跑道上滑跑，直到起飞。已知飞机的质量kg，其喷气发动机的推力大小恒为，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差，飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2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，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响，且飞机起飞的过程中没有出现任何故障。g取10m/s2。

(1) 求飞机在水平跑道上运动的末速度.

(2) 求飞机从开始运动到起飞经历的时间.

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2011年12月23日下午瓦良格号三度海试，为飞机降落配备的拦阻索亮相，这使得国产歼15舰载战斗机在航母上起降成为可能．若该机在甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动，在某段时间内的x－t图象如图所示，视歼15舰载战斗机为质点，根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中，下列选项正确的是

A．经过图线上M点所对应位置时的速度小于2 m/s

B．在t＝2．5 s时的速率等于4 m/s

C．在2 s～2．5 s这段时间内位移等于2 m

D．在2．5 s～3 s这段时间内位移等于2 m

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（8分）如图所示为利用阻拦系统让舰载机在航母的飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。设飞机着舰时恰好钩住阻拦索中间位置，经过图示位置时开始沿水平方向做匀减速直线运动，经过时间t后速度减小到零。在图示位置时阻拦索与两个定滑轮（大小不计）连线的夹角为θ₁，速度减小到零时阻拦索与两个定滑轮连线的夹角为θ₂，已知飞机的质量为m，飞机受到甲板和空气的阻力为恒力f，两个定滑轮之间的距离为L。求图示位置阻拦索的张力大小。

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如图1为利用阻拦系统让“歼15”舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示．飞机在t1=0．4s时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v1=70m/s；在t2=2．4s时飞机速度v2=10m/s．飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动．设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，且f=5．0×104N，“歼15”舰载机的质量m=2．0×104kg．

（1）在t1 ~ t2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T的大小；

（2）飞机钩住阻拦索并关闭动力系统后，在甲板上滑行的总距离为82m，求从t2时刻至飞机停止，阻拦索对飞机做的功W．

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中国海军歼-15舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行了舰载机着陆和甲板起飞训练，这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力。现将飞机起飞模型简化为先在水平甲板上做匀加速直线运动，再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动，最后从甲板飞出的速度为360km/h。若飞机的质量为18吨，甲板AB=180m，BC=50m,（飞机长度忽略当做质点，不计一切摩擦和空气阻力，取sin15°=0.3，g=10 m/s2）

(1)　 如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的60%，则飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多少？

(2) 如果到达B点时飞机刚好到达最大功率，则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间？

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2012年11月23日上午，由来自东海舰队“海空雄鹰团”的飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上，首降成功，随后舰载机通过滑跃式起飞成功。滑跃起飞有点象高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160m的水平跑道和长度为L2=20m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m。一架质量为kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为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，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响。取m/s2。

（1）求飞机在水平跑道运动的时间.

（2）求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小.

（3）如果此航母去掉倾斜跑道，保持水平跑道长度不变，现在跑道上安装飞机弹射器，此弹射器弹射距离为84m，要使飞机在水平跑道的末端速度达到100m/s，则弹射器的平均作用力多大？（已知弹射过程中发动机照常工作）

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