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5.一位质量为60kg的飞行员驾驶着一架飞机做如图所示的环线飞行,当飞机在环线顶端完全倒挂的瞬间,飞行员自由地倒坐在座椅上,对座椅及安全带没有任何力的作用.若此时速度表的读数为120m/s,此时飞机的向心加速度为10m/s2;飞行环线的半径是1440m;若飞行环线的半径不变,飞机在环线顶端的速度为240m/s时,飞行员对座椅(选填“座椅”或“安全带”)有压力作用,大小为1800N.(g取10m/s2

分析 对座椅及安全带没有任何力作用时,由重力提供飞行员的向心力,根据牛顿第二定律求出轨道半径.当以240m/s过最顶端时,机座对飞行员的支持力和重力提供飞行员的向心力,再由牛顿运动定律求解飞行员对机座的压力.

解答 解:飞行员在环线顶端时,根据题意对座椅及安全带没有任何力的作用,飞行员的只受重力,根据牛顿第二定律,有:
$mg=m{a}_{向}^{\;}$
${a}_{向}^{\;}=g=10m/{s}_{\;}^{2}$
根据向心加速度公式为:${a}_{向}^{\;}=\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$
即:$10=\frac{12{0}_{\;}^{2}}{R}$
解得:R=1440m
当飞机在环线顶端的速度为240m/s时,所需要的向心力大于mg,座椅对飞行员有向下的支持力,对飞行员,根据牛顿第二定律,有:$mg+F=m\frac{v{′}_{\;}^{2}}{R}$
代入数据:$60×10+F=60×\frac{24{0}_{\;}^{2}}{1440}$
解得:F=1800N
根据牛顿第三定律,飞行员对座椅有向上的压力,大小为1800N
故答案为:10,1440,座椅,1800

点评 本题是生活中的圆周运动问题,关键是分析物体的受力情况,确定向心力的来源.

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15.下列说法正确的是(  )
A.合运动的位移一定比其中的一个分位移大
B.平抛运动一定是匀变速曲线运动
C.两个互成角度的直线运动的合运动,一定是直线运动
D.两个互成角度的匀加速直线运动的合运动,一定是匀加速直线运动

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16.如图所示,在不同粗细的绳上1、2、3、…20各相邻两质点间距离均是1m.当t=0时,质点1开始向上振动,经0.1s第一次达到最大位移,质点3恰好开始振动.则以下结论正确的是(  )
A.波的周期是2.5 s
B.t=0.4s时质点5达到平衡位置
C.质点全部振动起来后,当质点1在最高点处时质点12一定在最低点处
D.t=0.9s时质点20从平衡位置开始向上振动

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13.卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验,获得了重要发现:
(1)关于α粒子散射实验的结果,下列说法正确的是c.
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B.证明了原子核是由质子和中子组成的
C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里
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(2)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现了α粒子的散射实验.下列图中,O表示金原子核的位置,则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是图中的B.

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20.下列情况中,物体一定做曲线运动的是(  )
A.物体所受的合力为零
B.物体所受的合力方向与速度方向相同
C.物体所受的合力方向与运动方向相反
D.物体所受的合力方向与运动方向垂直

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10.如图所示,一质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,现用大小F=10N的水平拉力拉物体,经t0=4s拉至B处.已知A、B间距L=8m,g=10m/s2
(1)物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若拉力大小不变,拉力的方向与水平方向成37°角斜向上,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,$\sqrt{39}$=6.25,求该力作用的最短时间t.

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4.关于康普顿效应,下列说法正确的是(  )
A.康普顿效应证明光具有波动性
B.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现,在散射的X射线中,有些波长变短了
C.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现,在散射的X射线中,有些波长变长了
D.康普顿效应可用经典电磁理论进行解释

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1.有一半径为R的玻璃半球体,如图所示,轴线OO′垂直于水平面.点光源S位于O点正上方,以入射角θ=60°射向半球体上的A点,光线通过半球体垂直射到水平面上的B点,已知O′B=$\frac{\sqrt{3}}{2}$R,已知光在真空中传播速度为c(不考虑光的反射)
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