Question

（15分）如图所示，航空母舰上的水平起飞跑道长度L＝160m．一架质量为m＝2.0×10⁴ kg的飞机从跑道的始端开始，在大小恒为F＝1.2×10⁵ N的动力作用下，飞机做匀加速直线运动，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为F_f ＝ 2×10⁴ N．飞机可视为质点，取g＝10m/s².求：

（1）飞机在水平跑道上运动的加速度大小；

（2）若航空母舰静止不动，飞机加速到跑道末端时速度大小；

（3）若航空母舰沿飞机起飞的方向以10m/s匀速运动，飞机从始端启动到跑道末端离开，这段时间内航空母舰对地位移大小．

Answer

（1）a=5m/s2 （2）v=40m/s（3）x=80m

【解析】

试题分析：（1）飞机在水平跑道上运动时，根据牛顿第二定律可知：F-Ff=ma，

代入数据解得：a=5m/s2

（2）若航空母舰静止不动，飞机加速到跑道末端时速度，根据v2=2ax可得：

（3）飞机从始端启动到跑道末端离开，根据，对飞机则有即，即，解得t=8s，则这段时间内航空母舰对地位移大小s=vt=80m．

考点：匀变速直线运动的规律的应用；牛顿第二定律

【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用以及匀变速直线运动的规律的应用问题；题目的第3问较复杂，注意解题时飞机的位移应该是对地面的位移，也可以直接选择航空母舰为参照物，此时飞机的相对初速度为零，加速度认为5m/s2.