Question

【题目】热门游玩项目“跳楼机”如图所示。先将被安全带固定在座椅上的游客提升到离地最大高度64m处，然后由静止释放，开始下落过程可认为是自由落体运动，然后受到大小F=22500N的恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4m高处速度恰好减为零，已知游客和座椅下落过程中最大速度为20m/s，重力加速度g=10m/s2；求

(1)游客和座椅做自由落体的高度为多少？

(2)游客和座椅的总质量是多少？

Answer 1

【答案】(1)20m；(2)1500kg

【解析】

(1)设下落过程中最大速度为v，自由落体的高度为h1，则

v2=2gh1

解得

(2)设匀减速的高度为h2，加速度大小为a，则

v2=2ah2

减速下落的距离h2=h-h1-h3=64m-20m-4m=40m

联立解得

a=5m/s2

匀减速过程中，设阻力为f，由牛顿第二定律得

f-mg=ma

解得

m=1500kg