Question

在中山公園的游樂場中，有一臺大型游戲機．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機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．座椅沿軌道自由下落一段時間后，開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力而做勻減速運動，下落到離地面4.0m高處速度剛好減小到零，這一下落全過程經(jīng)歷的時間約6s．然后座椅再緩慢下落將游客送回地面．取g＝10m/s2．求： (1) 座椅被釋放后自由下落的高度有多高 (2) 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

答案：
解析：

(1)	下落36m全過程中的平均速度是v＝6m/s，因此最大速度是vm＝12m/s 由vm2＝2gh，得自由下落的高度為h＝7.2m．……………………(4分)
(2)	勻減速下落的高度為h′＝28.8m，由vm2＝2as知，勻加速階段和勻減速階段a∝1/s，所以 勻減速的加速度大小為a＝g/4 在勻減速階段對游客用牛頓第二定律：F－mg＝ma 可得座椅對游客的作用力大小是游客體重的1.25倍．……………………(6分)