Question

【題目】據(jù)報道，中國首艘國產(chǎn)航母預(yù)計在2019年服役。假設(shè)航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知某型號的艦載飛機質(zhì)量為m＝104kg，在跑道上加速時產(chǎn)生的最大動力為F＝7×104N，所受阻力為重力的0.2倍，當(dāng)飛機的速度大小達到50m/s時才能離開航空母艦起飛。g取10m/s2，設(shè)航空母艦甲板長為160m，則下列法中正確的是（　�。�

A. 飛機在跑道上加速時所受阻力大小為104N

B. 飛機在跑道上加速時的最大加速度大小為7m/s2

C. 若航空母艦處于靜止狀態(tài)，彈射系統(tǒng)必須使飛機至少具有大小為30m/s的初速度

D. 若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng)，為使飛機仍能在此艦上正常起飛，航空母艦沿飛機起飛方向的速度大小至少應(yīng)為20m/s

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據(jù)阻力為重力的0.2倍求阻力大小.當(dāng)動力最大時產(chǎn)生的加速度也最大，根據(jù)牛頓第二定律求最大加速度大小。若航空母艦處于靜止狀態(tài)，根據(jù)速度位移關(guān)系公式求飛機的初速度。若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng)，為使飛機仍能在此艦上正常起飛，考慮航母已經(jīng)具有一定的速度v′，飛機的速度想要到達50m/s，不妨以航母為參照系，那么飛機只需要相對航母速度達到50m/s-v′即可，之后再根據(jù)速度位移關(guān)系式求解即可求解航母的速度v′.

A、飛機在跑道上加速時所受阻力大小為f＝0.2mg＝0.2×104×10N＝2×104 N；故A錯誤.

B、當(dāng)F＝7×104N時，飛機在跑道上加速時的加速度最大，設(shè)為a；根據(jù)牛頓第二定律得 F-f＝ma，解得 a＝5m/s2；故B錯誤.

C、若航空母艦處于靜止狀態(tài)，根據(jù)速度位移公式v2-v02＝2aL，將v＝50m/s，L＝160m，a＝5m/s2，代入解得v0＝30m/s，故C正確.

D、若航空母艦上不裝彈射系統(tǒng)，為使飛機仍能在此艦上正常起飛，航空母艦沿飛機起飛方向的速度大小至少應(yīng)為v′．以航母為參考系，根據(jù)速度位移公式得此題條件下(v-v′)2＝2aL，代入數(shù)據(jù)解得v′＝10m/s，即航空母艦沿飛機起飛方向的速度大小至少應(yīng)為10m/s，故D錯誤.

故選C.