2018-2019学年高中物理粤教版必修二 第二章 第二节 第3课时 生活中的向心力
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答案 4 589 N

解析 飞机经过最低点时,v=360 km/h=100 m/s.对飞行员进行受力分析,飞行员在竖直面内共受到重力mg和座椅的支持力FN两个力的作用,根据牛顿第二定律得FN-mg=m,所以FN=mg+m=70×10 N+70× N≈4 589 N,由牛顿第三定律得,飞行员对座椅的压力为4 589 N.

【考点】向心力公式的简单应用

【题点】竖直面内圆周运动中的动力学问题

一、汽车转弯问题

1.物体做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与线速度方向垂直且指向圆心.

2.汽车在水平公路上转弯:车轮与路面间的静摩擦力f提供向心力,即f=m.

3.汽车在倾斜的路面上转弯:若重力和路面的支持力的合力完全提供向心力,此时汽车不受侧向的摩擦力,则有mgtan θ=m.由此可知:车速越快,弯道半径越小,汽车需要的向心力越大,倾斜的角度也越大.

4.火车转弯问题

(1)弯道的特点:在实际的火车转弯处,外轨高于内轨,若火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供,即mgtan θ=m,如图2所示,则v0=,其中R为弯道半径,θ为轨道平面与水平面间的夹角,v0为转弯处的规定速度.

图2

(2)速度与轨道压力的关系

①当火车行驶速度v等于规定速度v0时,所需向心力仅由重力和弹力的合力提供,此时内外轨道对火车无挤压作用.

②当火车行驶速度v>v0时,外轨道对轮缘有侧压力.