Question

高二物理题。求过程。

假设飞机开到6000m的高空后，让其由静止 开始下落，下落过程中飞机所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样可以获得持续30s之久的失重状态，紧接着飞机又做匀减速运动，若飞机离地面的高度不得低于200m，重力加速度g=10m/s2，试计算：
（1）飞机在30s内所下落的高度
（2）在飞机后来的减速过程中，霍金对座椅的压力是他重力的多少倍？

Answer 1

(1)设飞机总质量为M,依牛二定律:Mg-0.04Mg=Ma得a=9.6m/s2,所以30S内下落高度h1=1/2at^2=4320m;
(2)30s后飞机的速度由(1)知V=at=9.6*30=288m/s;
飞机不得低于200m意味着在200m高之前速度要减到0;取临界值到200m高时刚好速度为0;
设后面的做匀减速时加速度为a'则有2a'h=v^2;其中h=6000-h1-200=1480m;解得a'=28m/s2;
再设霍金质量为m ,因为其与飞机的加速度相同,他受到本身的重力G和椅对他的支持力N(与他对座椅的压力是作用力与反作用力),依牛二定律:N-mg=ma';得N=m(g+a')=3.8G;所以结论压力至少是他重力的3.8倍.

Answer 2

（1）f=0.04mg
G-f=ma 下落加速度a=0.96g=9.6m/s^2
h=at^2/2=9.6x30x30/2=4320m
(2)易知在200m处速度为零，
2as=-v0^2 加速度a=（0.96g*30）^2/(2x4120)=10m/s^2
N+f-G=ma N=2mg-0.04mg=1.96mg
N/G=1.96
对座椅的压力与座椅对人的弹力是作用力与反作用力关系N’=N
故是重力的1.96倍

Answer 3

就是这样