Question

3．如圖所示，飛機做俯沖運動時，在最低點附近做半徑r=200m的圓周運動，如果飛行員的質量為m=60kg，飛機經過最低點P的速度v=100m/s，求：
（1）飛行員處于超重還是失重狀態(tài)？
（2）這時飛行員對座位的壓力為多大？（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飛行員的支持力，從而得出飛行員對座椅的壓力．

解答 解：（1）在最低點，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）這時飛行員對座位的壓力為3600N．

點評 解決本題的關鍵知道最低點向心力的來源，結合牛頓第二定律進行求解，掌握超失重的方法，關鍵看加速度的方向．