Question

【題目】完全由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的國(guó)產(chǎn)新型航空母艦已完成多次海試，并取得成功。航母上的艦載機(jī)采用滑躍式起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成，如圖1所示。為了便于研究艦載機(jī)的起飛過(guò)程，假設(shè)上翹甲板是與水平甲板相切的一段圓弧，示意如圖2，長(zhǎng)，水平投影，圖中點(diǎn)切線方向與水平方向的夾角（）。若艦載機(jī)從點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)到達(dá)點(diǎn)進(jìn)入。已知飛行員的質(zhì)量，，求

（1）艦載機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，飛行員受到的水平力所做功；

（2）艦載機(jī)剛進(jìn)入時(shí)，飛行員受到豎直向上的壓力多大。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）艦載機(jī)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其剛進(jìn)入上翹甲板時(shí)的速度為，則有

①

根據(jù)動(dòng)能定理，有

②

聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)，得

③

（2）設(shè)上翹甲板所對(duì)應(yīng)的圓弧半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系，有

④

由牛頓第二定律，有

⑤

聯(lián)立①④⑤式，代入數(shù)據(jù)，得

⑥