Question

【题目】成都“欢乐谷”大型的游乐性主题公园，园内有一种大型游戏机叫“跳楼机”．让人体验短暂的“完全失重”，非常刺激．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50m高处，然后由静止释放．为研究方便，认为人与座椅沿轨道做自由落体运动2s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5m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

【答案】（1）座椅在自由下落结束时刻的速度是20m/s；

（2）在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的1．8倍．

【解析】

试题分析：

（1）自由下落2s速度v=gt …①

代入数据得：v=20m/s…②

（2）自由下落2s高度：…③

设H=50m，h2=5m，

匀减速高度：h=H﹣h1﹣h2…④

由：v2=2ah …⑤

设座椅对游客作用力N，由牛顿第二定律有

N﹣mg=ma …⑥

联立③④⑤⑥得：

代入数据得：