在一种体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施中，用电梯把乘有十多人的充分座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚

Question

在一种体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施中，用电梯把乘有十多人的充分座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某人手中托着质量为5kg的铅球进行这个游戏，g取10m/s ² ，问：
（1）当座舱落到离地面高度为40m的位置时，铅球对手的作用力多大？
（2）当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用多大的力才能把铅球托住？

Answer 1

（1）当座舱落到离地面高度为40m的位置时，处于完全失重状态；
故球对手的压力为零
（2）座舱自由落体过程，有
v ² =2g（H-h）     ①
座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有
v ² =2ah           ②
由①②解得
a= (120)/(7) m/ s 2
当座舱落到离地面高度为15m的位置时，铅球处于超重状态，有
F-mg=ma
解得
F=m（g+a）= 5×(10+(120)/(7) ) ≈135.7N
即手要用135.7N的力才能把铅球托住．