Question

【題目】國產航空母裝有蒸汽彈射器輔助戰斗機的起飛，它的過程可簡化為如圖，高溫高壓的蒸汽進入彈射汽缸后通過牽引器在短距離s內對飛機做功，使飛機達到起飛速度，某蒸汽彈射器每彈射一次對飛機做功9×107J，所用時間4.5s，s=50m；求
（1）該蒸汽彈射器的對飛機做功的功率是多少？
（2）蒸汽彈射器通過牽引器對飛機的平均作用力多大？
（3）若使飛機更易起飛，應該逆風還是順風彈射？

Answer 1

【答案】
（1）解：蒸汽彈射器的對飛機做功的功率：

P= = =2×107W

（2）解：由W=Fs可得，蒸汽彈射器通過牽引器對飛機的平均作用力：

F= = =1.8×106N

（3）解：逆風彈射使飛機更易起飛，因為飛機逆風起飛時，飛機相對于空氣有一個較大的相對速度，從而獲得足夠的升力
【解析】（1）知道功的大小和做功時間，利用P= 求蒸汽彈射器的對飛機做功的功率；（2）知道功的大小和距離，利用W=Fs求蒸汽彈射器通過牽引器對飛機的平均作用力；（3）飛機的機翼通常都做成上面凸起，下面平直的形狀．這樣，當飛機起飛時，流過機翼上方的空氣流速大，壓強小，流過機翼下方的空氣流速小，壓強大．機翼上下方所受到的壓力差便形成向上的升力．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解流體壓強與流速的關系的相關知識，掌握流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大，以及對功率的計算與測量的理解，了解功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．