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.