7．國慶期間進(jìn)行特技飛行表演的飛機(jī)，在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑R=1000m，飛機(jī)的飛行速度為v=90m/s，飛行員的質(zhì)量為60kg，（取g=10m/s2），求飛機(jī)運(yùn)動到最高點(diǎn)時座椅對飛行員的作用力大小和方向？

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出飛行員運(yùn)動到最高點(diǎn)的臨界速度，通過速度比較得出座椅對飛行員的作用力方向，根據(jù)牛頓第二定律求出作用力的大�。�

解答 解：由豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動可知，若飛行員上升到最高點(diǎn)只由重力提供向心力，則飛機(jī)需要的速度為v0，由牛頓第二定律$mg=m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{R}$得：
${v}_{0}=\sqrt{gR}=\sqrt{10×1000}$m/s=100m/s．
由于實(shí)際飛機(jī)飛行速度為：v=90m/s＜v0，所以座椅表現(xiàn)出對飛行員有向上的作用力F，
由牛頓第二定律得：mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
得飛機(jī)運(yùn)動到最高點(diǎn)時座椅對飛行員的作用力大小為：F=114N，方向豎直向上．
答：飛機(jī)運(yùn)動到最高點(diǎn)時座椅對飛行員的作用力大小為114N，方向豎直向上．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動向心力的來源，抓住臨界狀態(tài)，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌平面和磁場方向垂直，金屬桿MN的電阻為r，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．金屬桿在導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動時，MN兩端的電壓為U1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN兩端的電壓為U2，則通過電阻R的電流方向及U1與U2之比分別為（　　）
A．c→a，2：1B．a→c，2：1C．a→c，1：2D．c→a，1：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，圓筒的內(nèi)壁光滑，一端B固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO′上，圓筒可隨軸轉(zhuǎn)動，它與水平面的夾角始終為30°，在筒內(nèi)有一個用輕質(zhì)彈簧連接的小球A（小球直徑略小于圓筒內(nèi)徑），A的質(zhì)量為m，彈簧的另一端固定在圓筒的B端，彈簧原長為$\frac{3}{2}$L，當(dāng)圓筒靜止時A、B之間的距離為L（L遠(yuǎn)大于小球直徑）．現(xiàn)讓圓筒開始轉(zhuǎn)動，其角速度從0開始緩慢增大，當(dāng)角速度增大到某一值時保持勻速轉(zhuǎn)動，此時小球A、B之間的距離為2L，重力加速度大小為g，求圓筒保持勻速轉(zhuǎn)動時的角速度ω0．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示是P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度-時間（v-t）圖線，由圖線可以判定（　�。�
A．兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反
B．在t1時刻，P質(zhì)點(diǎn)的速度小于Q質(zhì)點(diǎn)的速度
C．兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度方向相反
D．在0～t1時間內(nèi)，P質(zhì)點(diǎn)的位移小于Q質(zhì)點(diǎn)的位移

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．下列物體在運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒的是（　　）
A．飄落的樹葉B．沿滑梯下滑的人
C．乘電梯勻速上升的人D．做自由落體運(yùn)動的鉛球

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．在驗(yàn)證碰撞中動量守恒的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)要證明的是動量守恒定律的成立，即m1v1=m1v1′+m2v2′
（1）按這一公式的要求，需測量兩小球的質(zhì)量和它們碰撞前后的水平速度，但實(shí)驗(yàn)中我們只需測量兩小球的質(zhì)量和飛行的水平距離．這是因?yàn)樾∏蚓銎綊佭\(yùn)動，并且在空中飛行時間相同；
（2）用圖中的符號來表示A、B兩小球碰撞中動量守恒的表達(dá)式是m1OP=m1OM+m2ON．
（3）兩球質(zhì)量應(yīng)滿足m1＞m2．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．古時有“守株待兔”的寓言．假設(shè)兔子質(zhì)量約為1kg，以10m/s的速度大小奔跑，撞樹后反彈的速度為1m/s，則兔子受到撞擊力的沖量大小為 （　�。�
A．9N•sB．10N•sC．11N•sD．12N•s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，在光滑的“V”形漏斗中，玻璃球沿水平面做勻速圓周運(yùn)動，此時小球受到的力有（　　）
A．重力B．重力和支持力
C．重力和向心力D．重力、支持力和向心力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，電阻不計(jì)且足夠長的U形金屬框架放置在絕緣水平面上，框架與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，框架的寬度為L、質(zhì)量為m1；質(zhì)量為m2、電阻為R的均勻?qū)w棒ab垂直放在框架上，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)對導(dǎo)體棒施加一水平恒力F，使棒從靜止開始無摩擦的運(yùn)動，當(dāng)棒的運(yùn)動速度達(dá)到某值時框架開始運(yùn)動，棒與框架接觸良好，框架與水平面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度為g．
（1）若水平恒力為F1，求框架剛開始運(yùn)動時ab棒的加速度；
（2）若施加于棒的水平恒力為F2，棒從靜止開始運(yùn)動距離為s時框架開始運(yùn)動，求此時ab棒的速度v及該過程中整個回路產(chǎn)生的熱量Q．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案