某大型游乐场内,有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施,该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由下落(此时座舱受到的阻力

◎ 题目

某大型游乐场内,有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施,该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由下落(此时座舱受到的阻力极小,可忽略),当落至一定位置时,良好的制动系统开始工作,使座舱落至地面时刚好停止.假设座舱开始下落时的高度为75m,当下落至离地面30m时,开始对座舱进行制动,并认为座舱的制动是匀减速运动.(取g=10m/s2
(1)从开始下落至落到地面所用的时间?
(2)当座舱下落到距地面10m位置时,人对座舱的压力是人所受到的重力的多少倍?

◎ 答案

(1)开始下落时做自由落体运动:h=
1
2
g
t21

             t1=

2h
g
=3.0s

    此时座舱的速度v1=

2gh
=30m/s

后30米做匀减速运动,设加速度大小为a,则v12=2as  a=15m/s2
    t2=
vt-v1
a
=2.0s

故从开始下落至落到地面所用时间为:t=t1+t2=5.0s
(2)座舱下落到距地面10米位置时,人随座舱做匀减速运动,受到座舱对人的支持力、重力两个力的作用,由牛顿运动定律得:FN-mg=ma
  解得:座舱对人的支持力FN=2.5mg
由牛顿第三定律可知人对座舱的压力大小为2.5mg.即人对座舱的压力是人所受到的重力的2.5倍.
答:(1)从开始下落至落到地面所用的时间为5s;
    (2)当座舱下落到距地面10m位置时,人对座舱的压力是人所受到的重力的2.5倍.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某大型游乐场内,有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施,该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由下落(此时座舱受到的阻力…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【自由落体运动】,【牛顿第二定律】  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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