2012年11月25日，歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母后，又沿航母舰首14°上翘跑道起飞，实现了阻拦着舰、滑跃起飞的关键技术突破．设歼-15飞机总质量m=2.0×104kg，g取10m/s2．（1）若

Question

2012年11月25日，歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母后，又沿航母舰首14°上翘跑道起飞，实现了阻拦着舰、滑跃起飞的关键技术突破．设歼-15飞机总质量m=2.0×10 ⁴ kg，g取10m/s ² ．
（1）若歼-15飞机以v ₀ =50m/s的水平速度着陆甲板的水平部分后，在阻拦索的作用下，减速滑行50m停下，不计其他水平作用力，并将此过程视为匀减速运动，试求阻拦索对飞机水平方向的作用力大小？飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍？
（2）“辽宁号”航母飞行甲板水平，但前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m，飞机起飞时速度大容易升空，但也并非越大越好．已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度？

Answer 1

（1）由匀减速可知， a=(v02)/(2x) =25m/s ²       
阻拦索施力 F=ma=5×10 ⁵ N．
飞行员受到飞机的作用力为
F _作 =

( m 人 a ) 2 +( m 人 g ) 2

故 (F作)/(m人 g) =(29)/(2) ．
（2）根据牛顿第二定律有：N-mg=m (vD2)/(R) ．
因为N=11mg
解得 v D =

10gR

=100m/s．
答：（1）阻拦索对飞机水平方向的作用力大小为5×10 ⁵ N，飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的 (29)/(2) 倍．
（2）飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度为100m/s．