Question

在一種體驗(yàn)強(qiáng)烈失重、超重感覺(jué)的娛樂(lè)設(shè)施中，用電梯把乘有十多人的座艙，送到76m高的地方，讓座艙自由落下，當(dāng)落到離地面28m時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)，座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)剛好停止，若某人手中托著質(zhì)量 為5kg的鉛球進(jìn)行這個(gè)游戲，g取9.8m/s²，問(wèn)：
(1)當(dāng)座艙落到離地面高度為40m的位置時(shí)，鉛球?qū)κ值淖饔昧Χ啻螅?
(2)當(dāng)座艙落到離地面高度為15m的位置時(shí)，手要用多大的力才能托住鉛球？

Answer 1

解：(1)在離地面高于28m時(shí)，座艙做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，所以鉛球?qū)κ譀](méi)有作用力
(2)設(shè)座艙自由下落高度為h₁后的速度為v，制動(dòng)時(shí)的加速度為a，制動(dòng)高度為h₂
由得v²=2gh₁，v²=2ah₂
聯(lián)立解得
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律F-mg=ma
得
代入數(shù)據(jù)得F=133N