Question

5．某種娛樂設施，可將戴人座艙送到76m的高空，然后讓座艙自由落下．當落到離地28m時開始制動，均勻減速．若某人手托著重量50N的鉛球進行這個游戲，當座艙落到離地高度15m左右的位置時，手要用多大的力才能托住鉛球？（g取10m/s²）

Answer 1

分析 鉛球先做自由落體運動，后做減速運動，落到離地面28m高時，制動系統開始啟動，座艙均勻減速，故座艙落到離地面15m的位置時，由牛頓第二定律，可得手對球的支持力，由牛的第三定律，可得球對手的壓力

解答 解：由運動學：v²=2gh₁，v²=2ah₂
由此得：$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}g=\frac{48}{28}×10m/{s}^{2}=17.1m/{s}^{2}$
根據牛頓第二定律：N-mg=ma 得：N=mg+ma=136N
根據牛頓第三定律，球對手的壓力為136N． 
答：手要用136N的力才能托住鉛球

點評 本題是兩個過程的問題，采用力學基本的處理方法：牛頓運動定律和運動學公式結合．