Question

国家航天局曾利用教练机对航天员进行失重训练．训练时，教练机从地面以一定的倾角爬升到8000米高空，然后以200m/s的初速度竖直向上作匀减速直线运动，加速度大小为g，飞机到达最高点后立即掉头，仍以加速度g竖直向下做加速运动．为了飞机安全，向下加速运动的最低点不能低于2000米．求：飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间？

Answer 1

分析：当加速度向下，大小为g时，处于完全失重状态，求出向上减速的时间和位移，再根据运动学公式求出向下做匀加速直线运动的时间，两个时间之和即为完全失重的总时间．

解答：解：上升时间t1=

v0

g

=

200

10

s=20s
上升的高度h1=

v02

2g

=2000m
加速下降的高度h₂=8000+2000-2000m=8000m
由h2=

1

2

ht22得，t₂=40s
则飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间为t=t₁+t₂=60s．
答：飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间为60s．

点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式以及位移时间公式和速度时间公式．