美國密執(zhí)安大學五名學習航空航天工程的大學生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學生飛行機會計劃”，飛行員將飛艇開到6 000 m的高空后，讓飛艇由靜止下落，以模擬一種微重力的環(huán)境。下落過程飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍，這樣，可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài)，大學生們就可以進行微重力影響的實驗。緊接著飛艇又做勻減速運動，若飛艇離地面的高度不得低于500 m，重力加速度g取10 m/s2，試計算：

（1）飛艇在25 s內所下落的高度；

（2）在飛艇后來的減速過程中，大學生對座位的壓力是其重力的多少倍？

解：（1）設飛艇在25 s內下落的加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律可得

mg-F1=ma1

解得：a1==9.6 m/s2

飛艇在25 s內下落的高度為h1=a1t2=3 000 m。

（2）25 s后飛艇將做勻速運動，開始減速時飛艇的速度v為

v=a1t=240 m/s

減速運動下落的最大高度為h2=(6 000-3 000-500) m=2 500 m

減速運動飛艇的加速度大小a2至少為

a2==11.52 m/s2

設座位對大學生的支持力為FN，則

FN-mg=ma2 FN=m(g+a2)=2.152mg

FN′=-FN

即大學生對座位的壓力是其重力的2.15倍。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

美國密執(zhí)安大學五名學航空航天工程的大學生搭乘NASA的“Vomit Comet”飛機，參加了“低重力學生飛行機會計劃（Reduced Gravity Student Flight Opportunities Program）.”飛行員將飛機開到空中后，讓其自由下落，以模擬一種無重力的環(huán)境，每次下落過程中，可以獲得持續(xù)25 s之久的零重力狀態(tài)，這樣，大學生們就可以進行不受引力影響的實驗.若實驗時飛機離地面的高度不得低于500 m，大學生們最大可以承受的支持力為重力的2倍，則飛機的飛行高度至少應為多少？（g取10 m/s2）

查看答案和解析>>

同步練習冊答案