某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m,造成众多乘客和机组人员受伤,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:
(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?
(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)
(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?
网友回答
解:(1)由得;?????????????????????????????????????????
所以,在竖直方向的加速度,方向竖直向下.
(2)对乘客,由牛顿第二定律得:F拉+mg=ma
所以安全带产生竖直向下的拉力为:F拉=3.4mg-mg=2.4mg
(3)未系安全带的乘客,相对机舱将向上运动,最可能受伤的是头部.?
答:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度为34m/s2,方向竖直向下.
(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重2.4倍的拉力,才能使乘客不脱离座椅.
(3)未系安全带的乘客,相对机舱将向上运动,最可能受伤的是头部.
解析分析:(1)根据匀变速直线运动的公式求出飞机在竖直方向上的加速度.
(2)根据牛顿第二定律求出安全带的拉力.
(3)未系安全带的乘客,相对机舱将向上运动,最可能受伤的是头部.
点评:本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.