Question

（12分）（2014?惠州模拟）如图歼﹣15舰载机成功着陆“辽宁号”航母，设歼﹣15飞机总质量m=2.0×104kg，g=10m/s2．若歼﹣15飞机以V0=50m/s的水平速度着陆甲板所受其它水平阻力（包括空气和摩擦阻力）恒为105N

（1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？

（2）在阻拦索的作用下，飞机匀减速滑行50m停下，求阻拦索的作用力大小和飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍？

（3）“辽宁号”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好．已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度？

 

Answer 1

（1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少250m长才能保证飞机不滑到海里；（2）阻拦索的作用力大小6×105 N，飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的倍；（3）飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度100m/s．

【解析】

试题分析：（1）根据运动学公式求出匀减速运动的加速度，根据运动学公式求滑行距离．

（2）根据运动学公式求出匀减速运动的加速度，从而根据牛顿第二定律求出阻拦索对飞机水平方向的作用力，根据人的合力通过平行四边形定则求出飞机对飞行员的作用力，从而得出作用力是飞行员自重的倍数．

（3）根据竖直方向上的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出最大速度的大小．

【解析】
（1）由牛顿第二定律知：f=ma

解得 a==5 m/s2

滑行的距离S==250m

（2）由匀减速可知 ==25m/s2

由牛顿第二定律F+f=ma

F=ma﹣f=6×105 N

飞行员受到飞机的作用力为

F作=

故

（3）由

V=

=100m/s

答：（1）飞机着舰后，若仅受水平阻力作用，航母甲板至少250m长才能保证飞机不滑到海里；

2）阻拦索的作用力大小6×105 N，飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的倍；

（3飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度100m/s．