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精英家教网如图所示,一架喷气式飞机的质量m=5.0×103kg,在恒定牵引力作用下从静止开始滑跑的路程为L=5.0×102m时,达到起飞速度v=60m/s,该过程中飞机受到的平均阻力是其重量的k倍(k=0.02,g取10m/s2).求飞机受到的牵引力.
分析:已知飞机的初速度,末速度,位移,及受力情况,要求飞机的牵引力,可直接运用动能定理解出牵引力做的功,再根据做功的公式求出牵引力.
解答:解:以飞机为研究对象,它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用,这四个力做的功分别为WG=0,W=0,W=Fs,W=-kmgs,
根据动能定理得:FL-kmgL=
1
2
mv2-0
代入数据得:F=1.9×104N
答:飞机受到的牵引力为1.9×104N.
点评:在不涉及到具体的运动过程或求变力做功时,运用动能定理解题比较简洁、方便.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

中国第一艘航空母舰“辽宁舰”交付海军后,于2012年10月12日清晨6时左右驶离大连港,进行了为期约20天的航行测试.随着科技发展,未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离,如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=180m,其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机,该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F.一架质量为m=2.0×104kg的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力F=1.2×105N.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.已知飞机可看作质量恒定的质点,离舰起飞速度v=120m/s,航母处于静止状态,求:(结果均保留两位有效数字,g=10m/s2
(1)飞机在后一阶段的加速度大小;
(2)飞机在电磁弹射区的加速度大小和电磁弹射器的牵引力F的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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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:2011-2012学年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(解析版) 题型:计算题

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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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