Question

【題目】某主題樂園的一種巨型機動游戲設備可以使人體驗超重和失重，以驚險刺激深受年輕人的歡迎。一個可乘十多個人的環形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上 100m 的高處，然后讓座艙自由落下。落到離地面 20m 時， 制動系統啟動，使座艙做勻減速運動，到達地面時剛好停下。某次游戲中，座艙中小明用手托著重 3N 的蘋果。（重力加速度 g 取10m/s2，空氣阻力不計）求：

（1）此過程中座艙的最大速度；

（2）此過程中座艙做勻減速運動的時間；

（3）當座艙落到離地面 10m 的位置時，手對蘋果的支持力大小。

Answer 1

【答案】（1）（2）t=1s （3）F=15N

【解析】

(1)當座艙下落到離地20m時，速度最大，由 ， 解得

(2)取豎直向下為正方向，座艙做勻減速運動的加速度 解得 ，座艙做勻減速運動的時間解得t=1s

(3)座艙落到離地10m時，蘋果處于勻減速運動狀態，加速度的大小為， 對蘋果由牛頓第二定律得 解得