Question

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40 m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4.0 m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？

Answer 1

（1）12 m/s（2）7.2 m（3）2.5 m/s².

解析试题分析：(1)画出v-t图(略)，
由图象知，“面积”s=vt　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （2分），
得到v== m/s="12" m/s　　　　　　　　　　　　　　　（2分）
（用平均速度法或其它方法求解也可得分）
（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分）
（3）物体做匀减速运动的位移s′=（36-7.2）m="28.8" m，　　　　　　　　（2分）
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. （3分）
考点：考查了自由落体运动和匀减速直线运动规律的应用
点评：（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．