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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。

     

    【答案】

    （1）（2）（3）

      

    【解析】（1）令后一阶段飞机加速度为，平均阻力为，

    则             （2分）  

    得：         （2分）

    (2)令电磁弹射阶段飞机加速度为、末速度为，平均阻力为

    则     ，        （2分）   

    得：    （2分）

    由     （2分）         

    得    （2分）

    或解   由动能定理：  （6分）

    得    （2分）

    （3）电磁弹射器对飞机做功      （2分）

    则其消耗的能量       （2分）

     

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    （1）飞机在后一阶段的加速度大小；
    （2）电磁弹射器的牵引力F牵的大小；
    （3）电磁弹射器输出效率可以达到80%，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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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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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    科目：高中物理 来源：2012届浙江省名校新高考研究联盟高三第二次联考理科综合物理试卷（带解析） 题型：计算题

    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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    （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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