Question

3．如图所示，航空母舰上的水平起飞跑道长度L=160m．一架质量为m=2.0×10⁴kg的飞机从跑道的始端开始，在大小恒为F=1.2×10⁵N的水平动力作用下，飞机从静止开始做匀加速直线运动，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为F_f=2×10⁴N．飞机可视为质点，取g=10m/s²．若航空母舰静止不动，求：
（1）飞机在水平跑道运动的加速度大小；
（2）飞机在水平跑道运动的时间．

Answer 1

分析 （1）对飞机进行分析，根据牛顿第二定律可求得飞机在水平跑道上的加速度大小；
（2）根据位移公式列式可救助是飞机在跑道上的时间．

解答 解：（1）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a，
由牛顿第二定律可得 F_合=F-F_f=ma，①
代入数据得 a=5.0 m/s²②
（2）由运动学公式可知L=$\frac{1}{2}$a t²，③
代入数据得t=$\sqrt{\frac{2L}{a}}$=$\sqrt{\frac{2×160}{5.0}}$=8s                    
答：（1）飞机在水平跑道运动的加速度大小为5.0m/s²；
（2）飞机在水平跑道运动的时间为8s．

点评 本题考查牛顿第二定律的应用，属于已知受力求运动的问题，要注意体会加速度在此类问题目听桥梁作用．