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)为使宇航员适应上述情况,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,让座舱在运动中的加速度等于(1)问中飞船起飞时的加速度,则座舱每分钟应转过多少圈?

问题描述:

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)为使宇航员适应上述情况,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,让座舱在运动中的加速度等于(1)问中飞船起飞时的加速度,则座舱每分钟应转过多少圈?

(1)宇航员在竖直方向受重力和躺椅对他的作用力作用向上加速运动,由牛顿第二定律有:F-mg=ma             所以有:F=ma+mg   &...
答案解析:(1)宇航员受重力和支持力,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得知该力是重力的倍数.
(2)宇航员做匀速圆周运动,向心加速度的大小等于第一问中加速度的大小,根据a=ω2R 求出角速度的大小,再根据ω=2πf求出频率的大小,频率的大小等于每秒钟转过的圈数. 从而得知每分钟转过的圈数.
考试点:牛顿第二定律;线速度、角速度和周期、转速.
知识点:解决本题的关键掌握牛顿第二定律,以及知道匀速圆周运动向心加速度大小公式,知道角速度与线速度、周期、频率的关系.