Question

【题目】国产航空母装有蒸汽弹射器辅助战斗机的起飞，它的过程可简化为如图，高温高压的蒸汽进入弹射汽缸后通过牵引器在短距离s内对飞机做功，使飞机达到起飞速度，某蒸汽弹射器每弹射一次对飞机做功9×107J，所用时间4.5s，s=50m；求
（1）该蒸汽弹射器的对飞机做功的功率是多少？
（2）蒸汽弹射器通过牵引器对飞机的平均作用力多大？
（3）若使飞机更易起飞，应该逆风还是顺风弹射？

Answer 1

【答案】
（1）解：蒸汽弹射器的对飞机做功的功率：

P= = =2×107W

（2）解：由W=Fs可得，蒸汽弹射器通过牵引器对飞机的平均作用力：

F= = =1.8×106N

（3）解：逆风弹射使飞机更易起飞，因为飞机逆风起飞时，飞机相对于空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力
【解析】（1）知道功的大小和做功时间，利用P= 求蒸汽弹射器的对飞机做功的功率；（2）知道功的大小和距离，利用W=Fs求蒸汽弹射器通过牵引器对飞机的平均作用力；（3）飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状．这样，当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大，压强小，流过机翼下方的空气流速小，压强大．机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力．
【考点精析】解答此题的关键在于理解流体压强与流速的关系的相关知识，掌握流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，以及对功率的计算与测量的理解，了解功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．