Question

（2013山東省臨沂市質檢）游樂園的小型“摩天輪”上對稱站著質量均為m的8位同學，如圖所示，“摩天輪”在豎直平面內逆時針勻速轉動，若某時刻轉到頂點a上的甲同學讓一小重物做自由落體運動，并立即通知下面的同學接住，結果重物掉落時正處在c處（如圖）的乙同學恰好在第一次到達最低點b處接到，己知“摩天輪”半徑為R，重力加速度為g，（不計人和吊籃的大小及重物的質量）．問：

　 （1）接住前重物下落運動的時間t=?

　 （2）人和吊籃隨“摩天輪”運動的線速度大小v=?

　 （3）乙同學在最低點處對地板的壓力F_N=?

Answer 1

【解析】（1）由2R=gt²，解得t=2.

（2）v=s/t，s=πR/4，

聯立解得：v=π.

(3)由牛頓第二定律，F-mg=m，

解得F=(1+)mg。

由牛頓第三定律可知，乙同學在最低點處對地板的壓力F_N=(1+)mg。方向豎直向下。