Question

“阆中熊猫乐园”位于四川省阆中市江南镇锦屏山南麓，与阆中古城隔江相望，是川东北地区第一家大型的游乐性主题公园，园内有一种大型游戏机叫“跳楼机”。参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面34m高处，然后由静止释放．为研究方便，认为座椅沿轨道做自由落体运动1s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m高处时速度刚好减小到零。然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面。（取g=10m/s2）求：

（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？（2）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？

Answer 1

（1）；（2）1.2倍。

【解析】设座椅从O点开始下落，由O 到A做自由落体运动，下落高度为h1；由A到B做匀减速运动，下落高度为h2，运动到C点速度减为零；由B到C落至地面，下落高度。总下落高度H=34m，由O到B下落高度，根据匀变速直线运动的规律求解。

试题分析：（1）由O 到A，做自由落体运动，下落时间

自由下落结束时获得的速度

（2）自由下落高度

匀减速下落的高度

由A到B，

解得匀减速下落的加速

对游客受力分析，由牛顿第二定律：

则座椅对游客的支持力

故可得

即在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的1.2倍。

考点：匀变速直线运动，牛顿第二定律的应用。