Question

“殲－20”戰(zhàn)斗機(jī)質(zhì)量為m，以水平速度v₀飛離跑道后逐漸上升，若飛機(jī)在此過程中水平速度保持不變，同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供，不含重力).

(1)用x表示水平位移，y表示豎直位移，試畫出“殲－20”的運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)圖，并簡(jiǎn)述作圖理由.

(2)若測(cè)得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為L時(shí)，它的上升高度為h.求“殲－20”受到的升力大小.

(3)求當(dāng)飛機(jī)上升到h高度時(shí)飛機(jī)的速度．

Answer 1

(1)見解析　(2)mg

(3)、與水平方向夾角為arctan

[解析] (1)“殲－20”戰(zhàn)斗機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向受重力和豎直向上的恒定升力，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)．軌跡如圖所示．

(2)水平方向：L＝v₀t

豎直方向：h＝at²

解得a＝

由牛頓第二定律，有

F－mg＝ma

解得F＝mg.

(3)水平方向速度v_x＝v₀

豎直方向速度v_y＝＝＝

則v＝＝v₀＝

合速度與水平方向夾角為θ，tanθ＝＝

得θ＝arctan.