Question

美國密執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6000m的高空后，讓其由靜止下落，以模擬一種微重力的環境，下落過程中飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍，這樣，可以獲得持續25s之久的失重狀態，大學生們就可以進行微重力影響的實驗，后接著飛艇又做勻減速運動，若飛艇離地面的高度不得低于500m．重力加速度g=10m/，試計算：　　

（1）飛艇在25s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重力的多少倍?

Answer 1

)(1) 240m/s (2)2.15倍

解析:

（1）設飛艇在25s內下落的加速度為，根據牛頓第二定律　F＝ma

　可得：mg-＝     (2分)

　解得：(2分)

　所以飛艇在25s內下落的高度為：＝3000m(2分)

（2）25s后飛艇作減速運動，減速時飛機的速度v為　＝9.6×25＝240m/s

　減速運動下落的最大高度為：　＝6000-3000-500＝2500m(2分)

　減速運動飛艇的加速度大小至少為：　(2分)

所以飛艇對大學生的支持力為：　，

(1分)

　　即大學生對座位壓力是重力的2.15倍．