著名物理学家霍金2007年4月26日完成了由美国“零重力”公司策划的失重飞行,成为世界上第一位体念零重力飞行的残障人士.飞行员将飞机爬升至3.2万英尺{约9754m}后,让其自由落下,以模拟一种

Question

著名物理学家霍金2007年4月26日完成了由美国“零重力”公司策划的失重飞行,成为世界上第一位体念零重力飞行的残障人士.飞行员将飞机爬升至3.2万英尺{约9754m}后,让其自由落下,以模拟一种无重力的环境,这个过程可经历长达25s的完全失重体验,接下来飞机向下做匀减速运动（处于失重状态）,直到降到距地面2400m处.试估计霍金在超重状态所承受的支持力是重力的多少倍.（g取10）
74倍

Answer 1

由题意知飞机从9754米处自由下落用了25秒.完全失重即加速度等于g=10m/s^2
25秒内飞机的位移s1=1/2gt^2=3125
飞机做匀减速运动的位移s2=9754-s1-2400m=4229m
飞机在自由下落25秒时候的速V=gt=250m/s
设匀减速时飞机的加速度为a
依题意则有2as2=V^2 (末速度为零)
解得a=7.4m/s^2
超重时有N=mg+ma 则n=N/mg=(10m+7.4m)/mg=1.7(倍)