Question

9．飞机俯冲时，在最低点附近做竖直平面内的半径是200m的圆周运动．如果飞行员的得质量为70kg，飞机经过最低点时的速度360km/h，求这时飞行员对座位的压力．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 在最低点，飞行员受到重力和支持力两个力，由其合力提供其向心力，根据牛顿第二定律求解座椅对飞行员的支持力，再由牛顿第三定律飞行员对座位的压力大小．

解答 解：360km/h=100m/s
在最低点，飞行员受到重力和支持力两个力，其合力提供了方向竖直向上的向心力，根据牛顿第二定律得
$F-mg=m\frac{{v}^{2}}{r}$
所以：$F=mg+m\frac{{v}^{2}}{r}$=700+70×$\frac{10{0}^{2}}{200}$=4200N
飞行员对座位的压力和座位对飞行员的支持力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律得飞行员对座位的压力大小为4200N．
答：飞行员对座位的压力大小是4200N．

点评 圆周运动涉及力的问题就要考虑到向心力，匀速圆周运动是由指向圆心的合力提供向心力．