问题 问答题

在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处,然后由静止释放.座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6s.求:(取g=10m/s2

(1)座椅被释放后做自由下落的末速度v

(2)座椅被释放后做自由下落的高度h

(3)在匀减速运动阶段,座椅的加速度大小是多少.

答案

(1)画出v-t图,

由图象知,

“面积”s=

1
2
vt,

得到v=

2s
t
=
2×(40-4)
6
 m/s=12 m/s

(2)根据自由落体运动规律,

座椅被释放后自由下落的高度

h=

v2
2g
=
122
2×10
 m=7.2 m.

(3)物体做匀减速运动的位移

s′=(36-7.2)m=28.8 m,

由公式v2=2as′可知

在匀减速运动阶段,

游客的加速度大小

a=

v2
2s
=
144
2×28.8
 m/s2=2.5 m/s2

答:(1)座椅被释放后做自由下落的末速度v为12 m/s;

(2)座椅被释放后做自由下落的高度h为7.2 m;

(3)在匀减速运动阶段,座椅的加速度大小是2.5 m/s2

判断题
问答题