美国“肯尼迪”号航空母舰舰体长318.5m，舰上有帮助飞机起飞的弹射系统．飞行甲板上用于飞机起飞的跑道长200m，舰上搭载的战机为“F/A-18”型（绰号大黄蜂）战机．已知该型号战机的总质

Question

美国“肯尼迪”号航空母舰舰体长318.5m，舰上有帮助飞机起飞的弹射系统．飞行甲板上用于飞机起飞的跑道长200m，舰上搭载的战机为“F/A-18”型（绰号大黄蜂）战机．已知该型号战机的总质量为16吨，最小起飞速度为50m/s．该战机起飞时在跑道上滑行过程中所受阻力为其重力的0.1倍，发动机产生的推力为8×l0⁴N．（重力加速度g=10m/s²）
求：
（1）该战机起飞时在跑道上滑行过程中的加速度；
（2）为保证战机正常起飞，弹射系统对飞机至少做多少功：
（3）若弹射系统已经损坏，可采用什么方法使飞机在航空母舰上起飞．

Answer 1

（1）根据牛顿第二定律得：F-F_f=ma
F_f=0.1mg
代入可解得：a=4m/s²
（2）设飞机被弹射系统弹出时速度为v₀，弹射系统对其做功为W，则：W＝(1)/(2)m

v

2 0

离开弹射系统后做匀加速运动．离开地面时的速度为v_t，则：

v

2 t

−

v

2 0

＝2ax
代入数值后解得：W=7.2×10⁶J
（3）若没有弹射系统，只要让航母沿着飞机起飞的方向，以一定的速度前进，就能保证飞机正常起飞．
答：（1）该战机起飞时在跑道上滑行过程中的加速度a=4m/s²．
（2）为保证战机正常起飞，弹射系统对飞机至少做7.2×10⁶J．
（3）若没有弹射系统，只要让航母沿着飞机起飞的方向，以一定的速度前进，就能保证飞机正常起飞．