Question

一種巨型娛樂器械由升降機送到離地面75m的高處，然后讓座艙自由落下。落到離地面30 m高時，制動系統開始啟動，座艙均勻減速，到地面時剛好停下。若座艙中某人用手托著M=5Kg的鉛球，取g=10m/s²，試求
（1）從開始下落到最后著地經歷的總時間多長？
（2）當座艙落到離地面35m的位置時，手對球的支持力是多少？
（3）當座艙落到離地面15m的位置時，球對手的壓力是多少？

Answer 1

（1）5s（2）0N（3）125N

試題分析：(1)由題意可知先自由下降h=75-30m=45m
由₁²有 t₁ = 3s   
V₁ = 30m/s   
₂ = V₁/2 = 15m/s  
t₂ = s/₂ = 2s   
t = t₁+t₂ = 5s   
（2）離地面35m時，座艙自由下落，處于完全失重狀態，所以手對球的支持力為零  
（3）    
由此得： a=15m/s²  
根據牛頓第二定律：F_N-Mg=Ma   得：F_N="125" N 
根據牛頓第三定律，球對手的壓力為125N 
點評：本題通過勻變速直線運動規律分析出物體的加速度，通過牛頓第二定律求出物體的受力。