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飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=180m,其
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问题描述:

飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离,他的设计思想如下:如图所示,航空母舰的水平跑道总长l=180m,其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机,这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵.一架质量为m=2.0×104kg的飞机,其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N.考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关,假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍,在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍.飞机离舰起飞的速度v=100m/s,航母处于静止状态,飞机可视为质量恒定的质点.请你求出(计算结果均保留两位有效数字)

(1)飞机在后一阶段的加速度大小;

(2)电磁弹射器的牵引力F牵的大小.

桑庆兵回答:
  (1)令后一阶段的加速度大小为a2,平均阻力为f2=0.2mg,根据牛顿第二定律得:F推-f2=ma2,将F推=1.2×105N,m=2.0×104kg代入解得:a2=4m/s2.(2)令飞机在电磁弹射区的加速度大小为a1,末速度为v1.平均阻力为:f...
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