Question

飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，即飞行员对座位的压力大于他所受的重力，这种现象叫过荷，这时会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重.过荷过大时，飞行员还会暂时失明，甚至昏厥.飞行员可以通过加强训练来提高自己的抗荷能力.如图4-3-17所示是离心实验器的原理图，可以用离心实验器来研究过荷对人体的影响，测验人的抗荷能力.离心实验器转动时，被测者做匀速圆周运动，若被测者所受的重力为G，现观察到图中的直线AB（即垂直于座位的直线）与水平杆成30°角.求：

图4-3-17

（1）被测者做匀速圆周运动所需的向心力为多大？

（2）被测者对座位的压力为多大？

Answer 1

解析：这是一个联系实际的问题，其本质仍是匀速圆周运动.被测者做匀速圆周运动的向心力由他所受的重力和座位对他的支持力的合力来提供，对其受力分析如图所示.

（1）做匀速圆周运动需要的向心力F_向=Gcot30°=G.

（2）座位对其的支持力为F=G/sin30°=2G

由牛顿第三定律可知，飞行员对座位的压力大小也为2G.

答案：（1）G  （2）2G