一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面70m的高处,然后让座舱自由落下．落到离地面50m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下．若座舱中某人用手托着重50N的铅球,取g=10m/s2,

Question

一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面70m的高处,然后让座舱自由落下．落到离地面50m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下．若座舱中某人用手托着重50N的铅球,取g=10m/s2,试求：
（1）从开始下落到最后着地经历的总时间多长?
（2）当座舱落到离地面60m的位置时,手对球的支持力是多少?
（3）当座舱落到离地面25m的位置时,球对手的压力是多少?

Answer 1

(1)在自由落体阶段
h1=70-50=20m
由 mgh1=0.5mv^2 和 g t1=v
得 t1=2s v=20m/s
在匀减速阶段
h2=50m
由 mah2=0-0.5mv^2 和 a t2=0-v
得 t2=5s a=-4m/s^2
(2)当座舱落到离地面60m的位置时,球做自由落体运动,此时球处于失重状态,所以手对球的支持力是0
(3)当座舱落到离地面25m的位置时,球的受力为
ma=mg+F 取向下为正方向
所以F=-70N（方向向上）