题目内容
4.飞机在竖直平面内做半径为800m的匀速圆周运动,其速度是250m/s,飞行员质量为80kg,g取10m/s2.求:(1)飞机在轨道最低点飞行员头朝上时,飞行员对座椅的压力大小和方向.
(2)飞机在轨道最高点飞机员头朝下时,飞行员对座椅的压力大小和方向.
分析 飞行员在最高点和最低点都做匀速圆周运动,合外力提供向心力,对飞行员进行受力分析,根据向心力公式即可求解.
解答 解:(1)飞行员做匀速圆周运动,由弹力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,
在最低点有:F1-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
可得:F1=m(g+$\frac{{v}^{2}}{r}$)=80×(10+$\frac{25{0}^{2}}{800}$)N=7050N,方向垂直座椅向上
由牛顿第三定律可知:飞行员对座椅的压力大小为7050N,方向垂直座椅向下.
(2)在最高点,对飞行员有:F2+mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
可得:F1=m($\frac{{v}^{2}}{r}$-g)=80×($\frac{25{0}^{2}}{800}$-10)N=5450N,方向方向垂直座椅向下.
由牛顿第三定律可知:飞行员对座椅的压力大小为5450N,方向垂直座椅向上.
答:(1)飞机在轨道最低点飞行员头朝上时,飞行员对座椅的压力大小为7050N,方向垂直座椅向下;
(2)飞机在轨道最高点飞机员头朝下时,飞行员对座椅的压力大小为5450N,方向垂直座椅向上.
点评 本题是生活中的圆周运动问题,关键是分析物体的受力情况,确定向心力的来源,难度适中.
练习册系列答案
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A. | Y粒子为β粒子 | |
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D. | ${\;}_{53}^{131}$I中有53个质子和131个中子 | |
E. | 如果放射性物质碘131处于化合态,也不会对其放射性产生影响 |
19.下列说法中正确的是( )
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9.下列叙述中,符合物理学史实的是( )
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13.下列说法正确的是( )
A. | 平均速度V=$\frac{({v}_{0}+v)}{2}$只适用于匀变速直线运动 | |
B. | 平均速度V=$\frac{({v}_{0}+v)}{2}$适用于所有的运动 | |
C. | 平均速度V=$\frac{x}{t}$只适用于匀变速直线运动 | |
D. | 平均速度V=$\frac{x}{t}$适用于所有运动 |
12.物体做初速度为零的匀加速直线运动,前2s内的位移是8m,则( )
A. | 物体的加速度是2m/s2 | B. | 物体前4s内的位移是32m | ||
C. | 物体的加速度是4m/s2 | D. | 物体前4s内的位移是16m |