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(15分)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

网友投稿  2022-08-28 00:00:00  互联网

◎ 题目

(15分)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。
⑴求座舱下落的最大速度;
⑵求座舱下落的总时间;
⑶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

⑴vm=30m/s;⑵t=5s;⑶在座舱匀减速下落阶段,球对手的压力为零,在座舱匀减速下落阶段,球对手的压力为75N

◎ 解析


试题分析:⑴根据题意可知,座舱开始做减速运动前瞬间的速度为最大,其自由下落的高度为h1=45m
根据自由落体运动规律可知,其最大速度为:vm=30m/s
⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:t1=3s
座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t2=2s
所以座舱下落的总时间为:t=t1+t2=5s
⑶对球,受重力mg和手的支持力N作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=mg
解得:N=0
根据牛顿第三定律有:N′=N=0,即球对手的压力为零
在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=ma
根据匀变速直线运动规律有:a==-15m/s2
解得:N=75N
根据牛顿第三定律有:N′=N=75N,即球对手的压力为75N

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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