9.一架轟炸機(jī)在俯沖后改沿豎直圓周軌道運(yùn)行,如圖所示,如飛機(jī)的飛行速率為一恒量v=180m/s,為了使飛機(jī)在最低點的加速度不超過7g,試求此圓周運(yùn)動的最小半徑.如駕駛員的質(zhì)量為70kg,在圓周軌道的最低點他的視重是多少?

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)公式an=$\frac{{v}^{2}}{r}$可求最小半徑.再求解座椅對飛行員的支持力,由牛頓第三定律飛行員對座位的壓力大。{駛員在圓周軌道最低點的視重是他對座椅的壓力大。

解答 解:在最低點,加速度an=$\frac{{v}^{2}}{r}$
據(jù)題:加速度最大為7g,則由an=$\frac{{v}^{2}}{r}$得最小半徑為 rmin=$\frac{{v}^{2}}{7g}$=$\frac{18{0}^{2}}{70}$m≈462.9m
在飛機(jī)經(jīng)過最低點時,對飛行員受力分析:重力和座椅的支持力,在豎直方向上由牛頓第二定律得:
 N-mg=man
所以:N=m(g+an)=70×(10+70)N=5600N
由牛頓第三定律知飛行員對座位的壓力的大。篘′=N=5600N,即在圓周軌道的最低點他的視重是5600N.
答:此圓周運(yùn)動的最小半徑是462.9m.如駕駛員的質(zhì)量為70kg,在圓周軌道的最低點他的視重是5600N.

點評 圓周運(yùn)動涉及力的問題就要考慮到向心力,要明確勻速圓周運(yùn)動是由指向圓心的合力提供向心力,運(yùn)用牛頓第二定律和向心力公式結(jié)合處理這類問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.在如圖所示,AB為光滑水平桌面;BQ為豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一粗糙圓弧軌道,固定在AB右端.Q點與圓心O等高.在水平桌面上放一塊長為L=1m的木板,其質(zhì)量為m=1kg,木板右端上表面與圓弧軌道相切于B點.木板左端放一個質(zhì)量也為m的小物塊(可視為質(zhì)點),小物塊帶電量為q=10-4C.現(xiàn)在豎直線OB左側(cè)空間加勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=105N/C,方向與水平方向成37°斜向下,同時在小物塊上施加6N的水平向左的恒力F.小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,重力加速度g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.設(shè)小物塊與薄板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.
(1)求小物塊所受的摩擦力大。
(2)若撤去拉力F,求小物塊第一次到達(dá)B點時的速度大小;
(3)當(dāng)小物塊返回B點時,撤去電場.小物塊最后停在木板上,距木板右端l=0.2m處. 求小物塊在圓弧軌道上運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.在研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的實驗中,小車放在斜面上,車前端拴有不可伸長的細(xì)線,跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連,小車后面與穿過打點計時器限位孔的紙帶相連,如圖(a)所示.起初小車停在靠近打點計時器的位置,重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動打點計時器,釋放小車,小車在重物牽引下由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動,重物落地后小車會繼續(xù)運(yùn)動一段距離,打點計時器在紙帶上連續(xù)打下一系列點,圖(b)中a、b、c是紙帶上的三段,打點的先后次序是a→b→c.(打點計時器使用的交流電頻率為50Hz)

(1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù),計算打c段紙帶時小車的加速度大小為4.5m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)方向與小車的運(yùn)動方向相反.(填:相同或相反)
(2)打b段紙帶時,小車運(yùn)動的最大速度出現(xiàn)在b紙帶中的DE段.(填圖b中的相鄰兩個字母)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.一磁感強(qiáng)度為B0的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域如圖甲所示,質(zhì)量為m,電阻為R的矩形線圈abcd邊長分別為L和2L,線圈一半在磁場內(nèi),一半在磁場外.從t1=0時刻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度開始均勻減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,在磁場力作用下運(yùn)動,其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示,圖中斜向虛線為過0點速度曲線的切線,數(shù)據(jù)由圖中給出.不考慮重力影響:求:
(1)線圈中感應(yīng)電流的方向
(2)線圈的最大加速度
(3)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$\frac{△B}{△t}$
(4)t3時刻回路的電功率P.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,A、B兩物體疊放在一起,以相同的初速度上拋(不計空氣阻力).下列說法正確的是(  )
A.在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零
B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力
C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力
D.在上升和下降過程中A和B都處于失重狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于速度,以下說法中正確的是( 。
A.汽車速度計上顯示90km/h,指的是平均速度
B.子彈以900m/s的速度從槍口射出,指的是瞬時速度
C.跳高運(yùn)動員起跳后到達(dá)最高點的速度指的是平均速度
D.汽車通過四千多米長的大橋的速度是瞬時速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.關(guān)于彈力和摩擦力的關(guān)系,下列說法正確的是( 。
A.兩物體間若有彈力,就一定有摩擦力
B.兩物體間若有摩擦力,就一定有彈力
C.兩物體間彈力和摩擦力的方向必互相平行
D.當(dāng)兩物體間的彈力消失時,摩擦力仍可存在一段時間

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.在一次雪地軍事演習(xí)中,已知子彈射出時的速度是500m/s,射擊者坐在正東方向以10m/s的速度行駛的雪橇上,要射中位于他正北方的一個靶子必須向什么方向射擊?(結(jié)果可以用反三角函數(shù)表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.有一個質(zhì)量為m的小木塊,由碗邊滑向碗底,碗內(nèi)表面是半徑為R的圓弧,由于摩擦力的作用,木塊運(yùn)動的速率不變,則( 。
A.它的加速度為零
B.它所受的合外力大小一定、方向改變
C.它所受合力大小方向均一定
D.它的加速度恒定

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案