如图甲所示,我国第一艘航母“辽宁舰”正在进行“歼-15”飞机起降飞行训练,置于飞行甲板下的拦阻索装置完全由我国自主研发制造.如图乙是拦阻索装置简化后的示意图,它是由压缩气缸、滑轮组和拦阻索组成,气缸的缸体和活塞分别通过硬杆与定滑轮组合和动滑轮组合相连.战舰着舰时,拦阻索与战机的尾钩咬合,使高速运行的战机瞬间停下来.
(1)请在图乙中作出飞机的尾钩受到的拉力的示意图.
(2)如果气缸内活塞A的横截面积为20dm2,活塞受到的最大气压为1.6×107Pa,那么活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为多少牛?拦阻索上的最大拉力约为多少牛?(不计拦阻索装置各部件之间的摩擦及大气压)
解:(1)拉力的作用点在飞机的尾钩上,沿拦阻索画出飞机的尾钩受到的拉力,如下图所示:
(2)∵p=,
∴F推=pS=1.6×107Pa×20×10-2m2=3.2×106N,
拦阻索上的最大拉力F=F推=×3.2×106N=8.0×105N.
答:(1)如图所示;
(2)活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为3.2×106N,拦阻索上的最大拉力约为8.0×105N.
(1)首先对飞机进行受力分析,由图乙可知,拉力的作用点在飞机的尾钩上,方向分别为左上和左下.
(2)根据气缸内活塞A的横截面积和活塞受到的最大气压,利用p=可求出活塞对动滑轮组合产生的最大推力;由图可知,拦阻索上的最大拉力为动滑轮组合产生的最大推力的.
点评:本题考查的知识点多,考查了学生对力的示意图、压强公式的掌握和运用,难度较大,要灵活运用这些公式进行计算.
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