Question

【题目】如图所示，在游乐场中，有一种大型游戏机械叫“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120m的高处，然后由静止释放。为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动3s后，开始受到恒力制动，做匀减速运动，且下落到离地面速度刚好减小到零。然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳落下，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)座椅在匀减速阶段的加速度是多少？

(3)求游客从静止释放到稳稳落地整个过程的平均速度？

Answer 1

【答案】(1)30m/s；(2)；(3)15m/s

【解析】

(1)座椅做自由落体运动的时间为3s，根据可知

即座椅在自由下落结束时刻的速度是30m/s。

(2)座椅做自由落体运动的位移为

所以座椅做匀减速直线运动的位移为

匀减速直线运动过程中的初速度为30m/s，末速度为0，位移为75m，所以根据位移速度公式可得

即减速运动的加速度大小为。

(3)减速过程中的运动时间为

所以整个运动过程中的总时间为

所以整个过程中的平均速度为

即整个过程中的平均速度为15m/s。