Question

9．飛機俯沖時，在最低點附近做豎直平面內(nèi)的半徑是200m的圓周運動．如果飛行員的得質(zhì)量為70kg，飛機經(jīng)過最低點時的速度360km/h，求這時飛行員對座位的壓力．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 在最低點，飛行員受到重力和支持力兩個力，由其合力提供其向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解座椅對飛行員的支持力，再由牛頓第三定律飛行員對座位的壓力大小．

解答 解：360km/h=100m/s
在最低點，飛行員受到重力和支持力兩個力，其合力提供了方向豎直向上的向心力，根據(jù)牛頓第二定律得
$F-mg=m\frac{{v}^{2}}{r}$
所以：$F=mg+m\frac{{v}^{2}}{r}$=700+70×$\frac{10{0}^{2}}{200}$=4200N
飛行員對座位的壓力和座位對飛行員的支持力是一對作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律得飛行員對座位的壓力大小為4200N．
答：飛行員對座位的壓力大小是4200N．

點評 圓周運動涉及力的問題就要考慮到向心力，勻速圓周運動是由指向圓心的合力提供向心力．