Question

某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度a=4.5m/s,

某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度a=4.5m/s,飞机速度要达到V0=60m/s才能起飞，航空母舰甲板长L=289m，为使飞机安全起飞，航空母舰应以一顶速度航行以保证起飞安全，求航空母舰的最小速度V是多少？（设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响，飞机的运动可以看作匀加速直线运动）
要详细解答

Answer 1

解：以航母为参考系，战斗机的相对初速度为0，相对末速度为v1=v0-v，相对加速度仍为a，相对位移为L，
研究飞机：由开始到起飞过程，由运动学规律知
2aL=v1^2
代入数据，解得v0=9 m/s

追问

2aL=V1²，代入就是2*4.5*289=v1²，
v1不等于9啊

追答

孩子：注意看一下我最前面的解释好吗？而且我写的是v0=9 m/s
解析：相对末速度为v1=v0-v=60-v=√(2×4.5×289)=51 m/s，解得初速度v0=60=51=9 m/s

追问

抱歉，这儿我刚学，我们老师讲的是相对于地面为参考系的，列的方程为

《v0²-v²/2a 》-vt=289
v0=v+2a

这个方程组您能帮我分析一下吗？

追答

我给你的解法是运动学的高级手段，是最简单的解法。一般高手都有这种手段处理。
你老师讲的方法是为了让全班绝大多数学生听懂，明白了吗，这就是课堂教学的无奈——照顾大多数。
下面介绍以地面为参考系的解法，
解：飞机与航母具有相同的初速度v，飞机起飞过程，由运动学规律知
2ax1=v0^2-v^2，
解得飞机的位移为：x1=(v0^2-v^2)/2a
v0=v+at，
解得飞机起飞的时间t=(v0-v)/a
上述过程，航母匀速运动，同理
x2=vt
由两者位移关系可知相对位移L=x1-x2
整理得，[(v0^2-v^2)/2a]-vt=L
代入数据，联立解得：v0=9 m/s。

追问

老师讲的时候听得很明白，可是时候自己做就又不懂了，总感觉这儿好抽象，
还有一个问题想要请教您，
飞机是和航母一同运动的吗？
还是航母先运动，等到速度达到飞机能在289米内起飞运动的初速度停止，飞机再在289米上运动
还是飞机先在289米上做匀加速运动，然后航母在运动吗？
他们的t是相等的？

麻烦您了。

追答

答：飞机在航母上，没有起飞的时候是被固定在航母上的，当然两者的速度相同。即两者的初速度相同。
没有关系的，孩子有些经验不是在书本上获得的，比如你看的国外大片上就要很多关于战斗机在航母上起飞的镜头的，只要你有一个赤子的心，不断的吸取别人的经验，你就会越来越睿智，高中物理不是你们学生中所谓的聪明人能学好的，是情商高的学生才能学好的，因为他能不断地吸取经验。