题目内容
【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?
【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:
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