Question

（12分）2011年8月10日，改裝后的瓦良格號(hào)航空母艦進(jìn)行出海航行試驗(yàn)，中國(guó)成為擁有航空母艦的國(guó)家之一。已知該航空母艦飛行甲板長(zhǎng)度為L(zhǎng)="300" m,某種戰(zhàn)斗機(jī)在航空母艦上起飛過程中的最大加速度為a="4.5" m/s²，飛機(jī)速度要達(dá)到v="60" m/s才能安全起飛。
1）.如果航空母艦靜止，戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出后開始加速,要保證飛機(jī)起飛安全，戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出時(shí)的速度至少是多大？
2）.如果航空母艦勻速前進(jìn)，在沒有彈射裝置的情況下，要保證飛機(jī)安全起飛，航空母艦前進(jìn)的速度至少是多大？

Answer 1

（1）30m/s；（2）8m/s。

試題分析：（1）設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)被彈射出來時(shí)的速度為v₀，
由 （2分）
得 ＝30 m/s。
（2）設(shè)飛機(jī)起飛所用時(shí)間為t，在時(shí)間t內(nèi)航空母艦航行距離為L(zhǎng)₁，航空母艦的最小速度為υ₁。
對(duì)航空母艦有  L₁＝υ₁t   
對(duì)飛機(jī)有      υ＝υ₁＋at  
 
由以上三式聯(lián)立解得 ＝（60－30）m/s≈8 m/s。
解法二：以航空母艦為參考系，對(duì)飛機(jī)有 ，解出結(jié)果同樣給(8分)。