Question

高一物理题 求解 在线等

如图所示是离心试验器的原理图，可以用离心试验器来研究过荷对人体的影响，测试人的抗荷能力．离心试验器转动时，被测者做匀速圆周运动，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
1）测试者加速度大小
，2）被测者对座位的压力是他所受重力的多少倍？

Answer 1

首先对人进行受力分析。
由于题目条件不完全，故对必要条件进行假设。
设人的质量为m，重力加速度为g，旋转的线速度为v，运动半径为R，则
人受到2个力，
1、重力G
竖直向下，G = mg
2、舱对人的支持力N
与水平面夹角为30°
故
2.1 垂直分解该力
得其竖直分量为
N1 = N *sin 30 = 1/2N
由于该竖直分量必须平衡重力，故
N1 = 1/2N = G =mg --> N = 2mg ------> 2) N = 2mg 即2倍
2.2 水平分解该力
得其水平分量为
N2 = N * cos 30 = √3/2 N = √3mg
该力提供人运动的向心力，即
F = mv^2/R = N2 = √3mg
故 mv^2/R = √3mg --> v^2/R = √3g -------> 1) a = √3 * g
注：由于F为向心力，根据牛二定律F = ma --> a = F/m = mv^2/R/m = v^2/R