Question

【題目】成都“歡樂(lè)谷”大型的游樂(lè)性主題公園，園內(nèi)有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”．讓人體驗(yàn)短暫的“完全失重”，非常刺激．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處，然后由靜止釋放．為研究方便，認(rèn)為人與座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2s后，開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面5m高處時(shí)速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．（取g=10m/s2）

求：（1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？

（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

Answer 1

【答案】（1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是20m/s；

（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的1．8倍．

【解析】

試題分析：

（1）自由下落2s速度v=gt …①

代入數(shù)據(jù)得：v=20m/s…②

（2）自由下落2s高度：…③

設(shè)H=50m，h2=5m，

勻減速高度：h=H﹣h1﹣h2…④

由：v2=2ah …⑤

設(shè)座椅對(duì)游客作用力N，由牛頓第二定律有

N﹣mg=ma …⑥

聯(lián)立③④⑤⑥得：

代入數(shù)據(jù)得：