完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150m,BC水平投影L2=63m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60kg,g=10m/s2,求

(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W;
(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
【答案】(1)W=7.5×104J;(2)FN=1.1×103N
【解析】
(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有
v/2=L1/t
根据动能定理,有
W=mv2/2-0
联立式,代入数据,得
W=7.5×104J
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有
L2=Rsinθ
由牛顿第二定律,有
FN-mg=mv2/R
联立式,代入数据,得
FN=1.1×103N
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