◎ 题目

2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示．飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v1=70m/s；在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s．飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动．设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，f=5.0×104N，“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg． （1）若飞机在t1时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）； （2）在t1至t2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T； （3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s=898m，求从t2时刻至飞机停止，阻拦索对飞机做的功W．

◎ 答案

（1）飞机仅在阻力f的作用下做匀减速直线运动， 由动能定理得：-fx=0- 1 2 mv12， 解得：x=980m； （2）由v-t图象可知，飞机加速度： a= △v △t = 10-70 2.4-0.4 =-30m/s2，加速度大小为30m/s2， 对飞机，由牛顿第二定律得：2Tcos α 2 +f=ma， 解得：T=5.5×105N； （3）无阻拦索时，飞机需滑行x=980m， 有阻拦索时，飞机实际滑行距离：x′=x-s=82m， 由图象面积可知，从t1时刻至t2时刻，飞机的位移为s1=80m， 从t2时刻至飞机停止，飞机的位移为s2=2m， 从t2时刻至飞机停止，由动能定理得： W-fs2=0- 1 2 mv22， 解得：W=-9×105J． 答：（1）飞机继续滑行的距离为980m． （2）此时阻拦索中的弹力为5.5×105N； （3）阻拦索对飞机做的功为-9×105J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。