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在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫“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40m高处,然后由静止释放.座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6s.求:(取g=10m/s2
(1)座椅被释放后做自由下落的末速度v
(2)座椅被释放后做自由下落的高度h
(3)在匀减速运动阶段,座椅的加速度大小是多少.

解:(1)画出v-t图,

由图象知,
“面积”s=vt,
得到v== m/s=12 m/s
(2)根据自由落体运动规律,
座椅被释放后自由下落的高度
h== m=7.2 m.
(3)物体做匀减速运动的位移
s′=(36-7.2)m=28.8 m,
由公式v2=2as′可知
在匀减速运动阶段,
游客的加速度大小
a== m/s2=2.5 m/s2
答:(1)座椅被释放后做自由下落的末速度v为12 m/s;
(2)座椅被释放后做自由下落的高度h为7.2 m;
(3)在匀减速运动阶段,座椅的加速度大小是2.5 m/s2
分析:(1)分析座椅的运动情况,先做自由落体运动,然后做匀减速直线运动直到静止,画出速度-时间图象,根据图象与时间轴围成的面积表示位移即可解题;
(2)求出自由下落的末速度v后,根据位移-速度公式即可求得自由下落的高度h;
(3)先物体做匀减速运动的位移,再根据匀减速直线运动位移-速度公式即可解题.
点评:该题主要考查了自由落体运动和匀减速直线运动位移-时间公式的直接应用,有时利用图象等其它方法解题比较简单,难度不大.
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科目:高中物理 来源: 题型:

在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游乐机叫“跳楼机”.参加游乐的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅提升到40m高处,座椅沿光滑杆自由下落一段高度后开始受到压缩空气提供的恒定阻力,下落36m后速度刚好减小到零.这一过程经历的总时间是6s.求座椅被释放后,自由下落的高度有多高;在减速阶段,座椅对游客的弹力是游客体重的多少倍.

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