據(jù)報道,“9?11”事件后,美國為打擊國際恐怖主義而對阿富汗實施軍事打擊,第一輪攻擊是停泊在阿拉伯海的美國航空母艦“羅斯!碧柹习l(fā)射“戰(zhàn)斧”式巡航導(dǎo)彈開始,第二輪攻擊便是由航空母艦上戰(zhàn)斗機實施空中打擊.已知航空母艦上的戰(zhàn)斗機起飛時的最大加速度是5.0m/s2,速度需50m/s才能起飛,現(xiàn)航空母艦甲板長度長160m.試問:
①飛機能安全起飛嗎?說明理由.
②若不能安全起飛,為了使飛機能安全起飛,需要在航空母艦上安裝助推器,讓飛機在短時間△t=1.5s內(nèi)立即達(dá)到一定速度,已知飛機質(zhì)量為5.4t,忽略飛機在被助推期間所受阻力,求飛機受到的助推器的平均推力.(助推器裝在160m跑道外,并使獲得相應(yīng)速度后才進(jìn)入該跑道)
【答案】
分析:根據(jù)位移-速度關(guān)系式解出飛機起飛所需的位移,與跑道100m比較大小,可知能否起飛;第二過程中再次應(yīng)用位移-速度關(guān)系式解出飛機起飛的初速度.
解答:解:(1)設(shè)飛機能夠安全起飛的甲板長度為S,則:S=
=250m>s
=160m.
所以飛機不能安全起飛,飛機要安全起飛還需要一定的初速度v
(2)助推器彈射飛過程,根據(jù)牛頓第二定律得:F=ma
2.
根據(jù)速度時間公式得:v
=a
2△t
起飛過程有:v
m2-v
2=2a
1s
聯(lián)立解得:F=1.08×10
5N
答:①飛機不能安全起飛,飛機要安全起飛還需要一定的初速度v
;
②飛機受到的助推器的平均推力為1.08×10
5N
點評:本題是勻變速直線運動的基本公式的直接應(yīng)用,屬于比較簡單的題目,解題時要學(xué)會選擇不同階段重復(fù)使用同一個公式,這樣問題就會迎刃而解.