Question

16．我国第一艘航母“辽宁号”于2011年11月29日进行了第二次海试．据媒体报道，此次海试进行了舰载机测试，“拦阻索”是在飞机降落在甲板上时挂住飞机尾钩、增加向后的阻力减少滑行距离的装置．若一架质量为m=3×10⁴kg的舰载机以v₀=80m/s的速度降落在航母甲板上，滑行x=160m恰好停下，假设该过程为匀减速直线滑行，求：
（1）飞机滑行的时间t及飞机滑行时的加速度a
（2）飞机滑行过程受到的平均阻力f．

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动的平均速度推论求出飞机滑行的时间，结合速度时间公式求出飞机滑行的加速度大小．
根据牛顿第二定律求出飞机滑行时受到的平均阻力．

解答 解：（1）根据匀变速直线运动的平均速度推论知，$x=\frac{{v}_{0}}{2}t$，
解得：t=$\frac{2x}{{v}_{0}}=\frac{2×160}{80}s=4s$．
飞机滑行的加速度为：a=$\frac{0-{v}_{0}}{t}=\frac{-80}{4}m/{s}^{2}=-20m/{s}^{2}$．
（2）根据牛顿第二定律得，飞机滑行过程中受到的平均阻力为：f=ma=3×10⁴×20N=6×10⁵N．
答：（1）飞机滑行的时间为4s，飞机滑行时的加速度为-20m/s²．
（2）飞机滑行过程中受到的平均阻力为6×10⁵N．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．本题也可以根据速度位移公式求出加速度，结合速度时间公式求解时间．