题目内容

【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?

【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

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