一种巨型娱乐器械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，

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一种巨型娱乐器械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70m，当座舱自由下落45m时开始制动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。g取10m/s²，求：
（1）开始制动时，座舱的速度多大？
（2）制动时座舱的加速度大小多少？
（3）若座舱中某人手托着重50N的铅球，制动过程中手要用多大的力才能托住铅球？

答案

(1) v="30m/s" (2)

(3)F_N=140N

解析

试题分析：（1）开始制动前，做自由落体运动，故

，解得

（2）座舱匀减速位移为25m，故根据位移速度公式可得

，解得

（3）在制动过程中，铅球受到重力和支持力，根据牛顿第二定律可得

，解得

点评：本题属牛顿运动定律的基本题型，只要能掌握运动情景及正确受力分析即可顺利求解．

举一反三

将质量为16kg的物体置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a="g/2" 的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N，若不考虑地球自转的影响，（已知地球半径R=6.4×10³ km，g="10" m/s²）。试求：
（1）此时物体所受的重力
（2）此时宇宙飞船离地面的距离是多少?

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如图所示，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接，导轨半径为R，一个质量为m的静止的木块在A处压缩弹簧，释放后，木块获得向右的初速度，当它经过B点进入半圆形导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍，之后向上运动恰能通过轨道最高点C，试求：

（1）木块到达B处时的速度大小；
（2）木块释放前，弹簧所具有的弹性势能；
（3）木块从B到C过程中克服摩擦力所做的功。

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如图所示，一倾角为θ的斜面上放一质量为M的木块，木块上固定一轻质支架，支架末端用丝线悬挂一质量为m的小球，木块沿斜面下滑时，小球与木块相对静止共同运动，求：
（1）当细线与斜面方向垂直（如图1）时小球的加速度大小及木块受到斜面的摩擦力大小；
（2）当用某外力拉动木块时，细线沿水平方向（如图2），求小球的加速度及细线对小球的拉力大小.