Question

8．我國科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器，艦載機(jī)總質(zhì)量為3.0×10⁴ kg，設(shè)起飛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為1.0×10⁵ N，彈射器有效作用長度為100m，推力恒定．要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80m/s．彈射過程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則（　�。�

• A． 彈射器的推力大小為1.1×10⁶ N
• B． 彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為1.1×10⁸ J
• C． 彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為8.8×10⁷ W
• D． 艦載機(jī)在彈射過程中的加速度大小為32 m/s²

Answer 1

分析 由速度和位移公式可求出加速度．由牛頓第二定律求彈射器的推力大�。�由功的公式求解彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度，從而由位移公式求彈射過程的時(shí)間，再由功率公式求解平均功率．

解答 解：AD、由速度和位移公式可得：v²=2as，
解得艦載機(jī)在彈射過程中的加速度為：a=32 m/s²；
由牛頓第二定律可知：F+F_發(fā)-0.2（F+F_發(fā)）=ma；
解得推力為：F=1.1×10⁶ N，故AD正確；
B、彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為：W=Fs=1.1×10⁶×100=1.1×10⁸ J，故B正確；
C、作用時(shí)間為：t=$\frac{v}{a}$=$\frac{80}{32}$=2.5 s；平均功率為：P=$\frac{1.1×108}{2.5}$=4.4×10⁷ W；故C錯(cuò)誤；
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng) 本題要理清問題的情景，明確物理過程的分析根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合解答．也可以根據(jù)動(dòng)能定理直接求推力．