Question

一種巨型娛樂(lè)器械由升降機(jī)送到離地面75m的高處，然后讓座艙自由落下．落到離地面25m高時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng)，座艙均勻減速，到地面時(shí)剛好停下．若座艙中某人用手托著重50N的鉛球，試求：
（1）當(dāng)座艙落到離地面35m的位置時(shí)，手對(duì)球的支持力是多少？
（2）當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時(shí)，球?qū)κ值膲毫κ嵌嗌�？（取g=10m/s²）

Answer 1

分析：（1）離地面35m時(shí)，座艙還在自由下落，處于完全失重狀態(tài)
（2）落到離地面25m高時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng)，座艙均勻減速，故座艙落到離地面15m的位置時(shí)，由牛頓第二定律，可得手對(duì)球的支持力，由牛的第三定律，可得球?qū)κ值膲毫?/div>

解答：解：（1）離地面35m時(shí)，座艙自由下落，處于完全失重狀態(tài)，所以手對(duì)球的支持力為零．  
（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)：v²=2gh₁，v²=2ah₂
由此得：a=

50

25

×10m/s2=20m/s2
根據(jù)牛頓第二定律：N-mg=ma 得：N=150N
根據(jù)牛頓第三定律，球?qū)κ值膲毫��?50N． 
答：（1）當(dāng)座艙落到離地面35m的位置時(shí)，手對(duì)球的支持力0
（2）當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時(shí)，球?qū)κ值膲毫κ?50N

點(diǎn)評(píng)：本題是基礎(chǔ)的牛頓定律應(yīng)用，通過(guò)本題重點(diǎn)掌握自由落體的運(yùn)動(dòng)特征．