Question

4．某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，突然受到强大的垂直气流的作用，使飞机在10s内下降高度1800m，造成众多乘客和机组人员的伤害事故．如果只研究在竖直方向上的运动，且可简化成初速度为零的匀变速直线运动，试计算：
①飞机在竖直方向上产生的加速度是多大？
②乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的拉力才能使乘客不脱离座椅？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动的位移公式求出飞机在竖直方向上的加速度．
（2）根据牛顿第二定律求出安全带的拉力．

解答 解：（1）根据匀变速直线运动的位移公式有：$s=\frac{1}{2}a{t}^{2}$
$a=\frac{2s}{{t}^{2}}=\frac{2×1800}{1{0}^{2}}=36m/{s}^{2}$；
（2）由牛顿第二定律：
T+mg=ma，
T=ma-mg=2.6mg
$\frac{T}{mg}=2.6$
答：①飞机在竖直方向上产生的加速度是36m/s²
②乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重2.6倍的拉力才能使乘客不脱离座椅

点评 本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁