Question

“歼－20”战斗机质量为m，以水平速度v₀飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力).

(1)用x表示水平位移，y表示竖直位移，试画出“歼－20”的运动轨迹简图，并简述作图理由.

(2)若测得当飞机在水平方向的位移为L时，它的上升高度为h.求“歼－20”受到的升力大小.

(3)求当飞机上升到h高度时飞机的速度．

Answer 1

(1)见解析　(2)mg

(3)、与水平方向夹角为arctan

[解析] (1)“歼－20”战斗机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向受重力和竖直向上的恒定升力，做匀加速直线运动，该运动为类平抛运动．轨迹如图所示．

(2)水平方向：L＝v₀t

竖直方向：h＝at²

解得a＝

由牛顿第二定律，有

F－mg＝ma

解得F＝mg.

(3)水平方向速度v_x＝v₀

竖直方向速度v_y＝＝＝

则v＝＝v₀＝

合速度与水平方向夹角为θ，tanθ＝＝

得θ＝arctan.