Question

【題目】有一種大型游戲機叫“跳樓機”（如圖所示），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40 m高處，然后由靜止釋放．可以認為座椅沿軌道做自由落體運動2 s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動，且下落到離地面4 m高處時速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．g取10 m/s2，求：

（1）座椅在自由下落結束時刻的速度是多大？

（2）座椅在勻減速階段的時間是多少？

（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

【答案】（1）（2）1.6s（3）

【解析】

(1) 設座椅在自由下落結束時刻的速度為v，由v=gt1得：

v=20m/s

(2) 自由下落的位移為：

設座椅勻減速運動的總高度為h，則有：

h=40-4-20=16m

由

得：

t=1.6s

(3) 設座椅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v=at得：

a=12.5m/s2

由牛頓第二定律得：

F-mg=ma

所以