载人飞船在起飞阶段,宇航员的血液处于超重状态,严重时会发生黑视,甚至危及生命.(1)假设飞船起飞时的加速度大小为a=60m/s2,方向竖直向上,宇航员躺在飞船内
题型:不详难度:来源:
载人飞船在起飞阶段,宇航员的血液处于超重状态,严重时会发生黑视,甚至危及生命. (1)假设飞船起飞时的加速度大小为a=60m/s2,方向竖直向上,宇航员躺在飞船内的水平躺椅上,则躺椅对他的作用力约为他重力的多少倍?(g取10m/s2) (2)为使宇航员适应(1)中的情况,必须进行专门训练,若训练时宇航员乘坐的座舱在水平面内做半径R=20m的匀速圆周运动,则座舱每分钟至少应转过多少圈?(取π2=10) |
答案
(1)设宇航员质量为m,宇航员受躺椅作用力为F,根据牛顿第二定律得: F-mg=ma ∴=1+=7 (2)设座舱每分钟至少转n圈,座舱的角速度ω=① 由牛顿第二定律:a=Rω2 ② 解①②得:n=16.5圈 答:(1)躺椅对他的作用力约为他重力的7倍. (2)座舱每分钟应转过16.5圈. |
举一反三
有一辆质量为m=8.0×102kg的小汽车驶上圆弧半径为R=50m的拱桥.汽车到达桥顶时速度为v=10m/s,求汽车对桥面的压力(取g=10m/s2) |
有一个圆盘能够在水平面内绕其圆心O匀速旋转,盘的边缘为粗糙平面(用斜线表示)其余为光滑平面.现用很轻的长L=5cm的细杆连接A、B两个物体,A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.5kg.B放在圆盘的粗糙部分,A放在圆盘的光滑部分.并且细杆指向圆心,A离圆心O为10cm,如图所示,当盘以n=2转/秒的转速转动时,A和B能跟着一起作匀速圆周运动. 求(1)B受到的摩擦力. (2)细杆所受的作用力. |
如图所示,质量为m的小球在竖直面内的光滑圆轨道内侧做半径为R的圆周运动,不计空气阻力,设小球恰好能通过最高点B时速度的大小为v.若小球在最低点以大小为2v的速度水平向右运动,则下列说法正确的是( )A.小球在最低点对轨道的压力大小为5mg | B.小球能通过轨道的最高点B | C.小球不能通过轨道上与圆心等高的A点 | D.小球在AB之间某一点脱离圆轨道,此后做平抛运动 |
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如图所示,在真空中,边长为2b的虚线所围的正方形区域ABCD内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为b,板长为2b,O1O2为两板的中心线.且O1为磁场右边界BC边的中点.有一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,以速度v0从DC边某点P点沿垂直于DC的方向进入磁场,当粒子从O1点沿O1O2方向飞出磁场的同时,给M、N板间加上如图所示交变电压u(图中U0与T未知).最后粒子刚好以平行于N板的速度,从N板的边缘飞出.不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力.求: (1)磁场的磁感应强度B的大小; (2)交变电压的周期T和电压U0的值; (3)若t=时,将相同粒子从MN板右侧O2点沿板的中心线O2O1方向,仍以速率v0射入M、N之间,求粒子进入磁场后在磁场中运动的时间.
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如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,问: (1)要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则该盒子做匀速圆周运动的周期为多少? (2)若盒子以第(1)问中周期的做匀速圆周运动,则当盒子运动到图示球心与O点位于同一水平面位置时,小球对盒子的哪些面有作用力,作用力为多大? |
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