Question

航空母艦上推動(dòng)艦載機(jī)增大起飛速度、縮短滑跑距離的裝置稱(chēng)為艦載機(jī)起飛彈射器,簡(jiǎn)稱(chēng)彈射器.電磁彈射器是新一代航母上用于艦載機(jī)快速升空的重要裝備.設(shè)某現(xiàn)代化航母上要彈射起飛一架艦載戰(zhàn)機(jī),起飛質(zhì)量2.4×10⁴kg,戰(zhàn)機(jī)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)水平總推力1.8×10⁵N,戰(zhàn)機(jī)在彈射器和戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)合力作用下,由靜止開(kāi)始在水平彈射軌道上滑行75m后起飛,戰(zhàn)機(jī)起飛速度為75m/s.設(shè)彈射器水平推力恒定,不計(jì)摩擦和空氣阻力.

(1) 求戰(zhàn)機(jī)在彈射軌道上從靜止到起飛的時(shí)間;

(2) 若彈射時(shí),發(fā)電機(jī)只給電磁彈射器供電,發(fā)電機(jī)效率為85%,電磁彈射器的效率為65%,求發(fā)電機(jī)功率.

Answer 1

答案:(15分)解：

(1)已知?jiǎng)蚣铀倩�行距離，起飛速度，則勻加速滑行加速度

①

在彈射軌道上從靜止到起飛的時(shí)間t，則②

代入數(shù)據(jù)得③

說(shuō)明：①②③式各2分。

(2)已知噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)水平總推力，戰(zhàn)機(jī)起飛質(zhì)量，設(shè)電磁彈射器提供推力為，則由牛頓第二定律得④

電磁彈射器推力對(duì)戰(zhàn)機(jī)所做的功為W，則⑤

電磁彈射器輸出功率為，則⑥

設(shè)發(fā)電機(jī)功率為，根據(jù)能量守恒定律得⑦

代入數(shù)據(jù)解得⑧

說(shuō)明：④⑦式各3分，⑤⑥⑧式各1分。