Question

（12分）（2014?惠州模擬）如圖殲﹣15艦載機成功著陸“遼寧號”航母，設殲﹣15飛機總質量m=2.0×104kg，g=10m/s2．若殲﹣15飛機以V0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力（包括空氣和摩擦阻力）恒為105N

（1）飛機著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里？

（2）在阻攔索的作用下，飛機勻減速滑行50m停下，求阻攔索的作用力大小和飛機對飛行員的作用力是飛行員自重的多少倍？

（3）“遼寧號”航母飛行甲板水平，但前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點可看作圓弧上的一點，圓弧半徑為R=100m，飛機起飛時速度大容易升空，但也并非越大越好．已知飛機起落架能承受的最大作用力為飛機自重的11倍，求飛機安全起飛經過圓弧處D點的最大速度？

 

Answer 1

（1）飛機著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板至少250m長才能保證飛機不滑到海里；（2）阻攔索的作用力大小6×105 N，飛機對飛行員的作用力是飛行員自重的倍；（3）飛機安全起飛經過圓弧處D點的最大速度100m/s．

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)運動學公式求出勻減速運動的加速度，根據(jù)運動學公式求滑行距離．

（2）根據(jù)運動學公式求出勻減速運動的加速度，從而根據(jù)牛頓第二定律求出阻攔索對飛機水平方向的作用力，根據(jù)人的合力通過平行四邊形定則求出飛機對飛行員的作用力，從而得出作用力是飛行員自重的倍數(shù)．

（3）根據(jù)豎直方向上的合力提供向心力，通過牛頓第二定律求出最大速度的大�。�

【解析】
（1）由牛頓第二定律知：f=ma

解得 a==5 m/s2

滑行的距離S==250m

（2）由勻減速可知 ==25m/s2

由牛頓第二定律F+f=ma

F=ma﹣f=6×105 N

飛行員受到飛機的作用力為

F作=

故

（3）由

V=

=100m/s

答：（1）飛機著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板至少250m長才能保證飛機不滑到海里；

2）阻攔索的作用力大小6×105 N，飛機對飛行員的作用力是飛行員自重的倍；

（3飛機安全起飛經過圓弧處D點的最大速度100m/s．