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18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

H=50mh2=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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