Question

【題目】2012年11月，我國(guó)艦載機(jī)在航母上首降成功．設(shè)某一艦載機(jī)質(zhì)量為m=2.5×104kg，著艦速度為v0=50m/s，著艦過(guò)程中航母靜止不動(dòng)．發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F=1.2×105N，若空氣阻力和甲板阻力保持不變．

（1）若飛機(jī)著艦后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，僅受空氣阻力和甲板阻力作用，飛機(jī)將在甲板上以a0=2m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里．
（2）為了讓飛機(jī)在有限長(zhǎng)度的跑道上停下來(lái)，甲板上設(shè)置了攔阻索讓飛機(jī)減速，同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)．若飛機(jī)著艦后就鉤住攔阻索，圖示為飛機(jī)鉤住攔阻索后某時(shí)刻的情景，此時(shí)飛機(jī)的加速度大小為a1=38m/s2 ， 速度為40m/s，攔阻索夾角θ=106°兩滑輪間距40m，（sin53°=0.8，cos53°=0.6）
a．求此時(shí)攔阻索承受的張力大�。�
b．飛機(jī)從著艦到圖示時(shí)刻，攔阻索對(duì)飛機(jī)做的功．

Answer 1

【答案】
（1）

解：由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：

帶入數(shù)據(jù)解得：x=625m

（2）

解：a．有牛頓第二定律得ma=f得：f=5×104N

飛機(jī)著艦受力如圖：

有牛頓第二定律得：ma=2Tsin37°+f﹣F

帶入數(shù)據(jù)解得：T=8.5×105N

b．從著艦到圖示位置飛機(jī)前進(jìn)的位移為：x1= =15m

由動(dòng)能定理得：Fx1+WT+fx1=△Ek

帶入數(shù)據(jù)解得：WT=﹣1.23×107J

【解析】（1）根據(jù)速度位移公式求得飛機(jī)減速通過(guò)的位移即可求得；（2）a、對(duì)飛機(jī)進(jìn)行受力分析根據(jù)牛頓第二定律列式即可求解；b、根據(jù)動(dòng)能定理求得做功
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，掌握應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒(méi)有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷即可以解答此題．