- 试题详情及答案解析
- 一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为75m，当落到离地面30m的位置时开始制动，座舱均匀减速。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。
（1）求座舱下落的最大速度；
（2）求座舱下落的总时间；
（3）若座舱中某人用手托着重30N的铅球，求座舱下落过程中球对手的压力。- 答案：（1）30m/s；（2）5s；前45m球对手的压力为0，后30m球对受的压力为75N．
- 试题分析:（1）自由落体的终点时速度最大，由自由落体速度位移关系v2=2gh可得下落的最大速度：
（2）由自由落体规律
可得做自由落体的时间：
，由匀变速规律可得：
解得：t2=2s
故下落总时间为：t=t1+t2=3s+2s=5s.
（3）前45m人和铅球都处于完全失重故球对手的压力为零；
匀减速阶段的加速度为：
由牛顿第二定律可得：FN-mg=ma，解得：FN=mg+ma=30+3×15=75N
故可知球对受的压力为75N．
考点：牛顿第二定律