弹射器是航母制造中的关键技术之一，重型喷气式战斗机在水平跑道上需要滑行450 m以上才能达到起飞速度，而即使当今最大的“尼米兹”级航空母舰甲板的长度也不过300

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弹射器是航母制造中的关键技术之一，重型喷气式战斗机在水平跑道上需要滑行450 m以上才能达到起飞速度，而即使当今最大的“尼米兹”级航空母舰甲板的长度也不过300余米，依靠弹射器是重型战斗机在航母上起飞的必不可少的环节.已知美军F－14战斗机重3.0×10⁷ kg，在地面跑道上靠自身发动机提供动力需滑行450 m才能到达250 km/h的起飞速度，而这种战斗机在“尼米兹”号航母上，在蒸汽弹射器和自身发动机动力的共同作用下，可在45 m内将速度加到 250 km/h.若F－14战斗机加速度滑行时，发动机动力和飞机受到的阻力都恒定，则“尼米兹”号上蒸汽弹射器使一架F－14 战斗机起飞至少要做多少功？

答案

W＝6.5×10¹⁰ J

解析

设F－14战斗机自身发动机的牵引力为F，受到的阻力为f，在水平地面跑道上起飞时，由动能定理有：
(F－f)·s₁＝mv²－0
在“尼米兹”号航母甲板上起飞时，有：
W＋Fs₂－fs₂＝mv²
得：弹射器至少需做的功W＝6.5×10¹⁰ J

举一反三

如图所示，由细管道组成的竖直轨道，其圆形部分半径分别是R和R/2，质量为m的小球通过这段轨道时，在A处刚好对管壁无压力，在B点处对内轨道的压力为mg/2.
求:(1)小球分别通过A、B点的速度
（2）由A运动到B的过程中摩擦力对小球做的功.

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如图所示，一质量m=0．4 kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数

=0．1的水平轨道上的A点。现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P=10．0 W。经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为25．6 N。已知轨道AB的长度L=2．0 m，半径OC和竖直方向的夹角

=37^o，圆形轨道的半径R=0．5 m。(空气阻力可忽略，重力加速度g=10m/s²，sin37^o=0．6，cos37^o=0．8)求：

(1)滑块运动到C点时速度v_c的大小；
(2)B、C两点的高度差h及水平距离x；
(3)水平外力作用在滑块上的时间t。

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2011年国际泳联世界跳水系列赛北京站女子3米板决赛中，吴敏霞以402．30分的成绩获得冠军。现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度) （）

A．她的动能减少了Fh	B．她的重力势能减少了mgh
C．她的机械能减少了(F－mg)h	D．她的机械能减少了Fh

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如图所示，物体从A处开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处。已知A距水平面OB的高度为

，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至AO的中点C处，需外力做的功至少应为　

A．mgh/2	B．mgh
C．2 mgh	D．3mgh/2

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（17分）从粒子源不断发射相同的带电粒子，初速可忽略不计，这些粒子经电场加速后，从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP，如图14所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，其中PQ的中点S开有小孔，外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时，这些粒子刚好经过孔S打在荧光屏上，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。请说明粒子的电性并求出粒子的比荷（

）

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