Question

6．國(guó)產(chǎn)航空母裝有蒸汽彈射器輔助戰(zhàn)斗機(jī)的起飛，它的過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖，高溫高壓的蒸汽進(jìn)入彈射汽缸后通過(guò)牽引器在短距離s內(nèi)對(duì)飛機(jī)做功，使飛機(jī)達(dá)到起飛速度，某蒸汽彈射器每彈射一次對(duì)飛機(jī)做功9×10⁷J，所用時(shí)間4.5s，s=50m；求

（1）該蒸汽彈射器的對(duì)飛機(jī)做功的功率是多少？
（2）蒸汽彈射器通過(guò)牽引器對(duì)飛機(jī)的平均作用力多大？
（3）若使飛機(jī)更易起飛，應(yīng)該逆風(fēng)還是順風(fēng)彈射？

Answer 1

分析 （1）知道功的大小和做功時(shí)間，利用P=$\frac{W}{t}$求蒸汽彈射器的對(duì)飛機(jī)做功的功率；
（2）知道功的大小和距離，利用W=Fs求蒸汽彈射器通過(guò)牽引器對(duì)飛機(jī)的平均作用力；
（3）飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起，下面平直的形狀．這樣，當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí)，流過(guò)機(jī)翼上方的空氣流速大，壓強(qiáng)小，流過(guò)機(jī)翼下方的空氣流速小，壓強(qiáng)大．機(jī)翼上下方所受到的壓力差便形成向上的升力．

解答 解：
（1）蒸汽彈射器的對(duì)飛機(jī)做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9×1{0}^{7}J}{4.5s}$=2×10⁷W；
（2）由W=Fs可得，蒸汽彈射器通過(guò)牽引器對(duì)飛機(jī)的平均作用力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{9×1{0}^{7}J}{50m}$=1.8×10⁶N；
（3）逆風(fēng)彈射使飛機(jī)更易起飛，因?yàn)轱w機(jī)逆風(fēng)起飛時(shí)，飛機(jī)相對(duì)于空氣有一個(gè)較大的相對(duì)速度，從而獲得足夠的升力．
答：（1）該蒸汽彈射器的對(duì)飛機(jī)做功的功率是2×10⁷W；
（2）蒸汽彈射器通過(guò)牽引器對(duì)飛機(jī)的平均作用力為1.8×10⁶N；
（3）若使飛機(jī)更易起飛，應(yīng)該逆風(fēng)彈射．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功的公式、功率公式的應(yīng)用以及流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，易錯(cuò)點(diǎn)在第三問(wèn)，明確飛機(jī)升力產(chǎn)生的原理是關(guān)鍵．