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一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处,然后让座舱自由落下.落到离地面30m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下.若座舱中某人用手托着M=5Kg的铅球,取g=
题目详情
一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处,然后让座舱自由落下.落到离地面30m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下.若座舱中某人用手托着M=5Kg的铅球,取g=10m/s2,试求
(1)从开始下落到最后着地经历的总时间多长?
(2)当座舱落到离地面35m的位置时,手对球的支持力是多少?
(3)当座舱落到离地面15m的位置时,球对手的压力是多少?
(1)从开始下落到最后着地经历的总时间多长?
(2)当座舱落到离地面35m的位置时,手对球的支持力是多少?
(3)当座舱落到离地面15m的位置时,球对手的压力是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)由题意可知自由下落的高度为:h=75m-30m=45m.
由h=
gt12解得:
t1=
=
s=3s,
则:v1=gt1=10×3m/s=30m/s,
则减速阶段的平均速度为:
=
=15m/s,
故减速阶段的时间为:
t2=
=
s=2s,
故从开始下落到最后着地经历的总时间为:
t=t1+t2=3s+2s=5s.
(2)离地面35m时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以手对球的支持力为零.
(3)设匀减速运动的加速度大小为a,由v2=2as,
解得:a=
=
m/s2=15m/s2,
由牛顿第二定律有:N-Mg=Ma,
解得:N=Mg+Ma=5×10+5×15=125N.
根据牛顿第三定律,球对手的压力为125N.
答:(1)从开始下落到最后着地经历的总时间5s.
(2)当座舱落到离地面35m的位置时,手对球的支持力是零.
(3)当座舱落到离地面15m的位置时,球对手的压力是125N.
由h=
1 |
2 |
t1=
|
|
则:v1=gt1=10×3m/s=30m/s,
则减速阶段的平均速度为:
. |
v |
v1 |
2 |
故减速阶段的时间为:
t2=
s | ||
|
30 |
15 |
故从开始下落到最后着地经历的总时间为:
t=t1+t2=3s+2s=5s.
(2)离地面35m时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以手对球的支持力为零.
(3)设匀减速运动的加速度大小为a,由v2=2as,
解得:a=
v12 |
2s |
302 |
2×30 |
由牛顿第二定律有:N-Mg=Ma,
解得:N=Mg+Ma=5×10+5×15=125N.
根据牛顿第三定律,球对手的压力为125N.
答:(1)从开始下落到最后着地经历的总时间5s.
(2)当座舱落到离地面35m的位置时,手对球的支持力是零.
(3)当座舱落到离地面15m的位置时,球对手的压力是125N.
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