Question

3．如圖所示，飛機(jī)做俯沖運(yùn)動(dòng)時(shí)，在最低點(diǎn)附近做半徑r=200m的圓周運(yùn)動(dòng)，如果飛行員的質(zhì)量為m=60kg，飛機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)P的速度v=100m/s，求：
（1）飛行員處于超重還是失重狀態(tài)？
（2）這時(shí)飛行員對(duì)座位的壓力為多大？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 根據(jù)加速度的方向確定飛行員處于超重還是失重．根據(jù)牛頓第二定律求出座椅對(duì)飛行員的支持力，從而得出飛行員對(duì)座椅的壓力．

解答 解：（1）在最低點(diǎn)，加速度的方向向上，可知飛行員處于超重狀態(tài)．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，$N-mg=m\frac{{v}^{2}}{r}$，
解得N=$mg+m\frac{{v}^{2}}{r}$=$600+60×\frac{10000}{200}N=3600N$．
答：（1）飛行員處于超重狀態(tài)．
（2）這時(shí)飛行員對(duì)座位的壓力為3600N．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道最低點(diǎn)向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，掌握超失重的方法，關(guān)鍵看加速度的方向．