Question

（2013?凉山州模拟）中国首艘航母“辽宁号”已投入使用，歼-15是我国自主研制的重型轰炸机，具备优秀舰载机特点．2012年11月，歼-15舰载机在“辽宁号”上成功完成首次上舰飞行试验，是我国航空、舰船技术发展的重大跨越．假若有一质量M=8×l0³kg的战机在某一航母上采用滑行起动加速达到60m/s的起飞速度飞离航母，甲板的水平跑道长150m．设战机起飞的过程为匀加速运动，运动中地面、空气的平均阻力为机重的0.15倍，且航母保持静止．（g=10m/s²）
求：（1）喷气发动机的平均推力大小．
（2）假若航母跑道只有120米长，现代航母主要采用弹射系统给战机以一定初速度，求这种方法下弹射系统使战机具有的最小速度，及此过程弹射系统对战机所做的功．

Answer 1

分析：（1）由速度位移公式求出战机的加速度，由牛顿第二定律求出发动机的推力；
（2）由速度位移公式求出战机的初速度，然后由动能定理求出弹射系统做的功．

解答：解：（1）战机匀加速起动：
v²=2ax，解得：a=12m/s²，
由牛顿第二定律得：F-f=Ma，
解得：F=1.08×10⁵N；
（2）由匀变速运动的速度位移公式得：
v²-v₀²=2ax，
解得，战机获得的速度v₀=12

5

m/s，
由动能定理得，弹射系统对战机做功：
W=

1

2

Mv₀²=

1

2

×8×l0³×（12

5

）²=2.88×l0⁶J；
答：（1）喷气发动机的平均推力大小为1.08×10⁵N．
（2）射系统对战机做功2.88×10⁶J．

点评：本题考查了求推力、弹射系统做的功，应用匀变速运动的速度位移公式、牛顿第二定律、动能定理即可正确解题．