Question

18．飛機在豎直平面內(nèi)作半徑為160m的圓周運動（飛行員位置在圓周內(nèi)側(cè)）．已知飛行員質(zhì)量是70kg，g取10m/s²問：
（1）飛機在到達圓周最高點時飛行員不致脫離座位的最小速度是多大？
（2）以同樣的速度過圓弧最低點時，飛行員對座位的壓力是多大？

Answer 1

分析 飛行員在最高點和最低點都做圓周運動，合外力提供向心力，對飛行員進行受力分析，根據(jù)向心力公式和牛頓第三定律即可求解．

解答 解：（1）機在到達圓周最高點時飛行員不致脫離座位，則座椅對飛行員的壓力為零，則有：
mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得：v=$\sqrt{gr}=\sqrt{10×160}=40m/s$
（2）在最低點，根據(jù)向心力公式得：
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得：F=1400N
根據(jù)牛頓第三定律可知，飛行員對座位的壓力是1400N．
答：（1）飛機在到達圓周最高點時飛行員不致脫離座位的最小速度是40m/s；
   （2）以同樣的速度過圓弧最低點時，飛行員對座位的壓力是1400N

點評 本題是生活中的圓周運動問題，關(guān)鍵是分析物體的受力情況，確定向心力的來源．