一高一物理题，全当游戏

uenku · 发表于 2014-1-23 15:48:30

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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76M,当落到离地面28M的位置时开始制动，座舱均匀减速。若座舱中某人用手托着重50N的铅球，当座舱落到离地面50M的位置时，手的感觉如何？当座舱落到离地面15M的位置时，手要用多大的力才能托住铅球？

lei258270931 · 发表于 2014-1-23 15:49:37

50米的手感，你懂的。15米时为950/7牛。

2015佐罗 · 发表于 2014-1-23 15:49:41

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感谢大侠回帖，15米时的计算结果应该不对，它不应超过铅球的重量50N.

※冰诺凌风※ · 发表于 2014-1-23 15:49:52

不超过50牛？那不可能软着陆啊！

terrean · 发表于 2014-1-23 15:51:22

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主要用到牛顿第二定律和牛顿第三定律，我计算的结果是37.5N

tiglion · 发表于 2014-1-23 15:52:17

物理不好，纯粹来学习的~

mznnu · 发表于 2014-1-23 15:52:30

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我不知道你的计算过程是什么样的，我来说一下我的计算过程：
1、距地76M到28M，都是自由落体运动，铅球对手没有压力。
2、从28M开始，做匀减速运动。铅球开始对手有压力。
3、15M时的压力大小就是此时手托住铅球的力。手与铅球相对静止，由牛三定律得：F-G=ma,m=G/g,主要求a就好了，做自由落体运动到28M时得瞬时速度就是做匀减速运动得初速度，然后知道位移和末速度0，就可以求的a得关系式，代入求得结果37.5N.
PS：有兴趣得可以自己计算下。另外我猜测自28M匀减速运动开始，铅球对手的压力是从0不断增加的到地面静止时正好为50N,以上仅为猜测，没有计算验证。

xiaogognwudi · 发表于 2014-1-23 15:53:49

呵呵，我也就最近翻了遍物理书看到的，感觉挺有意思的，我高中分科都不是学物理的，物理考的太差老师不要，现在工作了发现物理真的很重要，打算慢慢补起来。

amyuxf · 发表于 2014-1-23 15:54:45

这也太简单了

gwhxx · 发表于 2014-1-23 15:54:53

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第一问不用计算吧？在下落到50M高度的时候铅球和人还是同步自由落体速率是一致的这样应该铅球和人是相对静止的人可以不伸手球也不会飘走。
第二问28M开始减速，说明到15M时是超重状态，需要计算出28米阶段的加速度A
前76米是自由落体也就是说到了第76米的时候可以列公式 MGH=1/2MV2，这样V≈40m/s 这是球的极限速度。这样可以用末速度=加速度*时间得到40m/s=at 28米可以得到 28m=1/2at2 ，28m=1/2 *40m/s *t  t=1.4秒
也就是说1.4秒时间可以让40M/s的速度在15米距离内降到0  加速度a=28.57m/s2
球本身是50N 也就是说M=5KG  球运动状态的改变全是手给的，所以手上受力应当跟球改变的A挂钩因为a=F/m 所以F=ma=5kg*28.57=142.85N    人手能感觉到的差不多就是这个142.85+50=192.85。
算出的结果几乎是3个G
G按10m/s2取值。我感觉还有更简单的方法，要是6年前可能好很多，已经不接触高中物理很多年了。全部是基本公式推倒
后来仔细看了看题发现有问题，如果76米是总高度的话数据就要变一变公式可以不变。
最后答案就变成80+50=130N左右的数值。
LZ自行参考吧

lori_yu · 发表于 2014-1-23 15:55:11

我看不出你那里出错了，我这里也没有标准答案，那个结果是我自己算的。我的水平很一般的，高中物理也就最近翻了一本。补充一下我的思路：我没有引入时间，根据现有条件用(v末）^2-(V初)^2=(at^2)/2可以得出a.
2、你说到15M时是超重状态，我觉得有问题，因为28M之前的是失重的（不是静止状态），所以是不是超重是以后面的计算结果来看的。

willian_lu · 发表于 2014-1-23 15:55:41

你可以算算看，给出一个自己计算的结果，现在来看已经由三个不同的结果了

neo12345 · 发表于 2014-1-23 15:57:20

降落到28米处前，为自由下落（匀加速度g）行程48米，速度达到V。
V^2-0 =2g*48
然后匀减速到零，行程28米，加速度为a。
0-V^2 =2a*28
∴ a=-12/7 g 负值表示与重力方向相反。
离地48米前，手中球失重，无感。
离地28米起，手中球超重，手感19/7倍球重，即950/7牛。
答案相同的握手。。。呵

kubi · 发表于 2014-1-23 16:00:04

手上收力从28米开始是不变的因为是云减速所以外力不变

jixieren · 发表于 2014-1-23 16:02:24

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大侠，我们的思路是一致的，最后结果的不同是由于a的负号代入与否的问题，我是代入负号了的，因为两个方向相反的力相加是要加上负号的，我不知道你为什么没有代入负号，求解释。我有重新计算了一下，结果是-250/7.

ptohp · 发表于 2014-1-23 16:04:47

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匀减速运动下的物体不意味着必然的超重，超重是物体受到的力大于自身的重量才是超重的。

314850332 · 发表于 2014-1-23 16:05:46

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是我搞错了，负号不应该代入的，不代入就和大侠的答案一致了，感谢指正

依然特雷西 · 发表于 2014-1-23 16:08:50

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楼主的物理看来真得补补啊，正方向都没搞清，还有超重的概念也没弄明白。

xing1 · 发表于 2014-1-23 16:10:56

得补，高中物理书都凑齐了，慢慢看吧

xiong87 · 发表于 2014-1-23 16:11:10

表示已经忘了差不多了

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