一种巨型娱乐器械---“跳楼机”（如图所示），可以使人体验超重和失重．一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位

Question

一种巨型娱乐器械---“跳楼机”（如图所示），可以使人体验超重和失重．一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动，座舱均匀减速．若座舱中某人用手托着重50N的铅球，当座舱下落2s时，手的感觉如何？当座舱下落4s时，手要用多大的力才能托住铅球？（取g=10m/s²）

Answer 1

座舱自由下落的高度h=76-28m=48m，
根据h=(1)/(2)gt2得，自由下落的时间t=√((2h)/(g))=√((2×48)/(10))s≈3.1s，
根据v²=2gh、v²=2ah′得，
(a)/(g)=(h)/(h′)=(48)/(28)，解得匀减速直线运动的加速度大小a=(48)/(28)×10=17.14m/s2，
座舱下落2s时，铅球处于完全失重状态，对手的压力为零．
座舱下落4s时，铅球做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，
解得F=mg+ma=50+5×17.14N=135.7N．
答：当座舱下落2s时，铅球对手的压力为零．当座舱下落4s时，手要用135.7N的力才能托住铅球．