Question

【題目】如圖所示，在游樂(lè)場(chǎng)中，有一種大型游戲機(jī)械叫“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的高處，然后由靜止釋放。為研究方便，可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)后，開(kāi)始受到恒力制動(dòng)，做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面高處時(shí)速度剛好減小到零。然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)落下，將游客送回地面，取．求：

(1)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少？

(2)在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客自身重力的多少倍？

Answer 1

【答案】(1) 5s (2) 1.6

【解析】

設(shè)自由下落時(shí)間為 下落高度為 自由下落最大速度為 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得

設(shè)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)高度為 則有

解得

在勻減速階段，設(shè)加速度大小為,由加速度的定義式可得

設(shè)座椅對(duì)游客的作用力大小為，由牛頓第二定律可得

代入數(shù)值可得