题目内容
某航空公司的一架客机，在正常航线上作水平飞行时，由于突然受到强大垂直气流的作用，使飞机在10s内高度下降1700m，造成众多乘客和机组人员受伤，如果只研究飞机在竖直方向上的运动，且假定这一运动是匀变速直线运动．试计算：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大？方向怎样？
（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（g取10m/s2）
（3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动？最可能受到伤害的是人体的什么部位？
【答案】分析：（1）根据匀变速直线运动的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．
（3）未系安全带的乘客，相对机舱将向上运动，最可能受伤的是头部．
解答：解：（1）由
得；
所以，在竖直方向的加速度
，方向竖直向下．
（2）对乘客，由牛顿第二定律得：F拉+mg=ma
所以安全带产生竖直向下的拉力为：F拉=3.4mg-mg=2.4mg
（3）未系安全带的乘客，相对机舱将向上运动，最可能受伤的是头部．
答：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度为34m/s2，方向竖直向下．
（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重2.4倍的拉力，才能使乘客不脱离座椅．
（3）未系安全带的乘客，相对机舱将向上运动，最可能受伤的是头部．
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．
（2）根据牛顿第二定律求出安全带的拉力．
（3）未系安全带的乘客，相对机舱将向上运动，最可能受伤的是头部．
解答：解：（1）由
得； 所以，在竖直方向的加速度
，方向竖直向下．（2）对乘客，由牛顿第二定律得：F拉+mg=ma
所以安全带产生竖直向下的拉力为：F拉=3.4mg-mg=2.4mg
（3）未系安全带的乘客，相对机舱将向上运动，最可能受伤的是头部．
答：（1）飞机在竖直方向上产生的加速度为34m/s2，方向竖直向下．
（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重2.4倍的拉力，才能使乘客不脱离座椅．
（3）未系安全带的乘客，相对机舱将向上运动，最可能受伤的是头部．
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．
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