北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭.它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱,送到7

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  • 解题思路:(1)当座舱落到离地面高度为40m的位置时,处于完全失重状态,故饮料瓶对手的压力为零;

    (2)座舱先自由落体,然后匀加速,对自由落体运动过程运用速度位移公式得到末速度v,再对减速下降过程运用速度位移公式,得出加速度,最后对饮料瓶受力分析,运用牛顿第二定律列式求解.

    (1)当座舱落到离地面高度为40m的位置时,处于完全失重状态;故饮料瓶对手的压力为零.

    (2)座舱自由落体过程,有:

    v2=2g(H-h)…①

    座舱匀减速运动到地面过程,根据速度位移公式,有:

    v2=2ah…②

    由①②解得:a=

    2g(H−h)

    2h=

    10×(76−28)

    28m/s2=

    120

    7m/s2

    当座舱落到离地面高度为15m的位置时,饮料瓶处于超重状态,有:

    F-mg=ma

    解得:F=m(g+a)=1×(10+[120/7])N≈27.1N

    即手要用27.1N的力才能把饮料瓶托住.

    答:(1)当座舱落到离地面高度为40m的位置时,饮料瓶对手的作用力是0;

    (2)当座舱落到离地面高度为15m的位置时,手要用27.1N的力才能托住饮料瓶.

    点评:

    本题考点: 牛顿运动定律的综合应用;牛顿运动定律的应用-超重和失重.

    考点点评: 本题关键把座舱的运动情况分析清楚,求出减速的加速度,再对铅球受力分析,根据牛顿第二定律列式求出手对铅球的托力.