Question

2．據(jù)悉我國第二艘國產(chǎn)航母將采用蒸汽彈射器起飛，已知艦載機質(zhì)量為3.2×10⁴kg，起飛過程中發(fā)動機的推力恒為2×10⁵N，彈射器有效作用長度為50m，推力恒定，蒸汽彈射器一次彈射做功W=9×10⁷J，彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，以下說法正確的是（　　）

• A． 彈射器的推力大小為1.6×10⁶N
• B． 艦載機在彈射過程中的加速度大小為62.5m/s²
• C． 艦載機在彈射過程中的動能增加了1×10⁸J
• D． 艦載機速度為30m/s時，彈射器推力的功率為5.4×10⁷W

Answer 1

分析 根據(jù)W=FL求出彈射器的推力大小，結(jié)合牛頓第二定律求出艦載機在彈射過程中的加速度大小，根據(jù)動能定理求出艦載機在彈射過程中動能的增加量．根據(jù)P=Fv求出彈射器推力的功率．

解答 解：A、彈射器的推力大小為：F=$\frac{W}{L}=\frac{9×1{0}^{7}}{50}N=1.8×1{0}^{6}N$，故A錯誤．
B、根據(jù)牛頓第二定律得，艦載機在彈射過程中的加速度為：a=$\frac{（F+F′）-（F+F′）×20%}{m}$=$\frac{20×1{0}^{5}-20×1{0}^{5}×20%}{3.2×1{0}^{4}}$=50m/s²，故B錯誤．
C、根據(jù)動能定理得：（F+F′-f）L=△E_k，代入數(shù)據(jù)解得：$△{E}_{k}=8×1{0}^{7}J$，故C錯誤．
D、艦載機速度為30m/s時，彈射器推力的功率為：P=Fv=1.8×10⁶×30W=5.4×10⁷W，故D正確．
故選：D．

點評 本題考查了動能定理、牛頓第二定律和功率的基本運用，注意彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，以及不能忽略阻力的作用．