Question

有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40m高處，然后由靜止釋放�？梢哉J(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)1.2s后，開始受到恒定阻力而立即作勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面4m高處時(shí)速度剛好減少到零。然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面。（取）

求：1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？

    2）座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少？

    3）在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

Answer 1

(1)設(shè)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度為V，下落時(shí)間t₁=1.2s

由V=gt₁       （1分）

得：V=12m/s   （1分）

（2）設(shè)座椅自由下落和勻減速運(yùn)動(dòng)的總高度為h，總時(shí)間為t

∴  h=(40-4)m=36m （1分）

由得：t=6s  （1分）

設(shè)座椅勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₂,  則t₂=t-t₁=4.8s  （2分）

（3）設(shè)座椅在勻減速階段的加速度大小為a，座椅對游客的作用力大小為F

由,   a=2.5m/s² （2分）

由牛頓第二定律：（1分）  F=12.5m（1分）

所以   （2分）