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物理
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“蹦极跳”是一种能获得强烈失重,超重感觉非常“刺激”的惊险娱乐项目:人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上),用橡皮弹性绳拴住身体,让人自由下落,落到一定位置时弹性绳拉紧,设人体立即做匀减速运动,到接近水面时刚好减速到零,然后再反弹.已知某“勇敢者”头戴重为50N的安全帽,开始下落的高度为76m,设计的系统使落到离水面28m时弹性绳才绷紧,则当他落到离水面高50m左右位置时戴着安全帽的头顶感觉如何?当他落到离水面15m左右的位置时,头下脚上,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽?(不考虑空气阻力,g=10m/s
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人气:482 ℃ 时间:2019-08-19 02:57:16
解答
自由落体运动的高度h=76-28m=48m.
当他落到离水面高50m左右位置时,人做自由落体运动,处于完全失重状态,帽子对头顶无作用力.
自由落体运动的末速度v=
2gh
,匀减速直线运动的加速度a=
v
2
2h′
=
2gh
2h′
=
12
7
g
.
根据牛顿第二定律得,T-mg=ma
解得T=mg+ma=50+5×
120
7
N≈136N.
答:当他落到离水面高50m左右位置时戴着安全帽的头顶感觉无压力,当他落到离水面15m左右的位置时,头下脚上,则其颈部要用136N的拉力才能拉直安全帽.
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