Question

在游樂場(chǎng)中，有一大型游戲機(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40米高處，然后自由釋放．為研究方便，可以認(rèn)為座椅沿軌道自由下落1.2s后，開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面4.0米高處時(shí)速度恰好減小到零，然后再讓座椅緩慢下落，將游客送回地面，取g=10m/s²，求：
（1）座椅自由下落的高度是多少？座椅自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多少？
（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

Answer 1

解：（1）座椅自由下落階段高度　h₁=gt₁²=7.2m　
座椅自由下落結(jié)束時(shí)速度　v₁=gt₁=12 m/s
（2）勻減速階段h₂=40-4-7.2=28.8 m
根據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：a₂=，
解得a₂=2.5m/s²（方向豎直向上）
依F_合=ma
F-mg=ma₂
解得F=3.5mg
答：（1）座椅自由下落的高度是7.2m，座椅自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是12 m/s；
（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的3.5倍．
分析：（1）根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式和速度世間關(guān)系公式列式求解即可；
（2）先根據(jù)速度位移關(guān)系公式求解加速度，然后受力分析并根據(jù)牛頓第二定律列式求解．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律確定受力情況，基礎(chǔ)題．