Question

2011年3月11日13時(shí)45分，日本發(fā)生9級(jí)地震并引發(fā)海嘯，造成了福山核電站核泄露．日本自衛(wèi)隊(duì)16日出動(dòng)美制CH-47D大型運(yùn)輸直升機(jī)提取海水為福島第一核電站三號(hào)反應(yīng)堆“潑水降溫”．已知每架直升機(jī)每次從海中提取的水量為7.5噸，提水后，設(shè)直升機(jī)從懸停狀態(tài)豎直向上勻加速，經(jīng)過5秒鐘直升機(jī)拖著水桶上升的速度達(dá)到4m/s．（取g=10m/s²）
（1）求此時(shí)直升機(jī)向上運(yùn)動(dòng)的距離是多少
（2）直升機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)繩索對(duì)水桶的拉力是多大．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可知平均速度等于

v0+vt

2

，再由s=vt，即可求解；
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合加速度大小，即可求解．

解答：解：（1）因?yàn)槭莿蚣铀龠\(yùn)動(dòng)，所以V_平=

1

2

V_max
s=V_平t=10m
（2）F_拉-Mg=Ma
a=

vmax

t

=0.8m/s²；
F_拉=Mg+Ma=7.5t（9.8+0.8）m/s²；
代入數(shù)據(jù)，解得：F_拉=8.1×10⁴N；
答：
（1）求此時(shí)直升機(jī)向上運(yùn)動(dòng)的距離是10m；
（2）直升機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)繩索對(duì)水桶的拉力是8.1×10⁴N．

點(diǎn)評(píng)：考查運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與牛頓第二定律的應(yīng)用，注意平均速度的求法．