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试卷云
一蒸汽弹射系统的简易图如图所示。在一次弹射测试中,用不可伸长的缆索将质量为2.6×104kg的战机与高压蒸汽贮气缸的活塞连接,当机尾的锁扣被松开,贮气缸中的高压蒸汽膨胀便推动活塞,从而带动战机在航母的水平甲板上加速运动,经1.5s,战机速度达到54m/s。此过程战机的发动机引擎未开启,忽略战机与甲板的摩擦力和空气阻力影响。求:
(1)弹射过程战机的平均加速度大小;
(2)高压蒸汽膨胀带动战机加速弹射过程对战机所做的功;
(3)请判断在弹射过程中战机的加速度是不断增加、不断减小还是保持不变。并对你的判断作出解释。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【知识点】加速度的定义、表达式、单位及物理意义、功的定义、计算式和物理意义
【详解】(1)弹射过程战机的平均加速度大小
代入数据可得
(2)高压蒸汽膨胀带动战机加速弹射过程对战机所做的功
根据牛顿第二定律
根据运动学公式
代入数据联立解得
(3)加速度不断减小,因为高压蒸汽膨胀提供推力使战机加速,而蒸汽膨胀后压强逐渐减小,即推力逐渐减小,由可知,战机质量不变时,其加速度逐渐减小。