Question

某航空公司的一架客機(jī)，在正常航線上作水平飛行時(shí)，由于突然受到強(qiáng)大垂直氣流的作用，使飛機(jī)在10s內(nèi)高度下降1700m，造成眾多乘客和機(jī)組人員受傷，如果只研究飛機(jī)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，且假定這一運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)．試計(jì)算：
（1）飛機(jī)在豎直方向上產(chǎn)生的加速度多大？方向怎樣？
（2）乘客所系安全帶必須提供相當(dāng)于乘客體重多少倍的豎直拉力，才能使乘客不脫離座椅？（g取10m/s²）
（3）未系安全帶的乘客，相對于機(jī)艙將向什么方向運(yùn)動(dòng)？最可能受到傷害的是人體的什么部位？

Answer 1

解：（1）由得；
所以，在豎直方向的加速度，方向豎直向下．
（2）對乘客，由牛頓第二定律得：F_拉+mg=ma
所以安全帶產(chǎn)生豎直向下的拉力為：F_拉=3.4mg-mg=2.4mg
（3）未系安全帶的乘客，相對機(jī)艙將向上運(yùn)動(dòng)，最可能受傷的是頭部．
答：（1）飛機(jī)在豎直方向上產(chǎn)生的加速度為34m/s²，方向豎直向下．
（2）乘客所系安全帶必須提供相當(dāng)于乘客體重2.4倍的拉力，才能使乘客不脫離座椅．
（3）未系安全帶的乘客，相對機(jī)艙將向上運(yùn)動(dòng)，最可能受傷的是頭部．
分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式求出飛機(jī)在豎直方向上的加速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出安全帶的拉力．
（3）未系安全帶的乘客，相對機(jī)艙將向上運(yùn)動(dòng)，最可能受傷的是頭部．
點(diǎn)評：本題綜合考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．