Question

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

(1) 求戰(zhàn)機在彈射軌道上從靜止到起飛的時間;

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

Answer 1

答案:(15分)解：

(1)已知勻加速滑行距離，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間t，則②

代入數(shù)據(jù)得③

說明：①②③式各2分。

(2)已知噴氣發(fā)動機水平總推力，戰(zhàn)機起飛質(zhì)量，設電磁彈射器提供推力為，則由牛頓第二定律得④

電磁彈射器推力對戰(zhàn)機所做的功為W，則⑤

電磁彈射器輸出功率為，則⑥

設發(fā)電機功率為，根據(jù)能量守恒定律得⑦

代入數(shù)據(jù)解得⑧

說明：④⑦式各3分，⑤⑥⑧式各1分。