Question

【题目】“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉，非常“刺激”的惊险娱乐项目：人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处（或悬崖上），用橡皮弹性绳拴住身体，让人自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧，设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速到零，然后再反弹。已知某“勇敢者”头戴重为50N的安全帽，开始下落的高度为76m，设计的系统使落到离水面28m时弹性绳才绷紧，则当他落到离水面高50m左右位置时戴着安全帽的头顶感觉如何？当他落到离水面15m左右的位置时，头下脚上，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】处于完全失重状态，所以头顶感觉不到安全帽的压力，F=135N

【解析】试题分析：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，

匀减速直线运动的加速度

根据牛顿第二定律得，T-mg=ma

解得T=mg+ma。

点晴：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。