Question

【题目】某主题乐园的一种巨型机动游戏设备可以使人体验超重和失重，以惊险刺激深受年轻人的欢迎。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上 100m 的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面 20m 时， 制动系统启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中小明用手托着重 3N 的苹果。（重力加速度 g 取10m/s2，空气阻力不计）求：

（1）此过程中座舱的最大速度；

（2）此过程中座舱做匀减速运动的时间；

（3）当座舱落到离地面 10m 的位置时，手对苹果的支持力大小。

Answer 1

【答案】（1）（2）t=1s （3）F=15N

【解析】

(1)当座舱下落到离地20m时，速度最大，由 ， 解得

(2)取竖直向下为正方向，座舱做匀减速运动的加速度 解得 ，座舱做匀减速运动的时间解得t=1s

(3)座舱落到离地10m时，苹果处于匀减速运动状态，加速度的大小为， 对苹果由牛顿第二定律得 解得