题目内容
“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐运动项目: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为零,然后再反弹.已知某”勇敢者“头戴重为50 N的安全帽,开始下落的高度为76 m,设计的系统使人落到离水面28 m时弹性绳才绷紧.则当他落到离水面高50 m左右位置时戴着安全帽的头顶感觉如何?当他落到离水面15 m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?(取g=10 m/s2)
人在离水面50 m左右时,头顶感觉不到安全帽的作用力.
当F=135 N,才能拉住安全帽.
解析:人在离水面50 m左右的位置时,做自由落体运动,处于完全失重状态,头感觉不到安全帽的作用力.
下落至离水面28 m处时,开始匀减速,此时
v1=
=
m/s=31 m/s
自由下落的高度:s1=76 m-28 m=48 m
匀减速距离:s2=28 m
所以v2=2gs1,v2=2as2
所以a=
g=17 m/s2
安全帽质量:m=
=5 kg
所以F-mg=ma,即F=135 N
则在离水面15 m左右位置时,其颈部要用135 N的力才能拉住安全帽.
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