解题思路:根据运动学公式求出人做匀减速直线运动时的加速度,根据牛顿第二定律求出对安全帽的拉力.
自由落体运动的高度h=76-28m=48m.
当他落到离水面高50m左右位置时,人做自由落体运动,处于完全失重状态,帽子对头顶无作用力.
自由落体运动的末速度v=
2gh,匀减速直线运动的加速度a=
v2
2h′=
2gh
2h′=
12
7g.
根据牛顿第二定律得,T-mg=ma
解得T=mg+ma=50+5×[120/7]N≈136N.
答:当他落到离水面高50m左右位置时戴着安全帽的头顶感觉无压力,当他落到离水面15m左右的位置时,头下脚上,则其颈部要用136N的拉力才能拉直安全帽.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
考点点评: 本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系前后的桥梁.