Question

有一種能獲得強(qiáng)烈失重、超重感覺的巨型娛樂設(shè)施．先用電梯把載有乘客的座艙送到大約二十幾層樓高的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時，制動系統(tǒng)開始啟動，座艙勻減速運(yùn)動至快到地面時剛好停下．座艙的v-t圖象如圖所示．座艙加速下降過程中的加速度大小是

10m/s²

，座艙減速下降過程中的加速度大小是

15m/s²

，座艙從開始落下

3

s時開始制動，均勻減速．若某人手托著重力為50N的鉛球進(jìn)行這個游戲，當(dāng)座艙下落至第4s末的時刻，手對鉛球托力大小是

125

N．

Answer 1

分析：根據(jù)速度時間圖線的斜率求出座艙加速下降的加速度和減速下降的加速度大小．從圖象中得出第4s末的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出手對球的托力．

解答：解：根據(jù)v-t圖線的斜率等于加速度，則得，0-3s內(nèi)座艙加速下降的加速度大小a1=

△v

△t

=

30-0

3

=10m/s²．3-5s內(nèi)，座艙減速下降的加速度大小a₂=

30

2

m/s²=15m/s²．
由圖知，座艙從開始落下3s時開始制動，均勻減速．
第4s末，座艙的加速度向上，大小為15m/s²，因為球與座艙具有相同的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得，
N-mg=ma₂，
則N=mg+ma₂=50+5×15=125N．
故答案為：10m/s²；15m/s²；3；125．

點評：解決本題的關(guān)鍵的關(guān)鍵能夠從圖線中獲取信息，知道圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸所圍成的面積表示位移．能夠熟練運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．