Question

【題目】有一種大型游戲機叫“跳樓機”，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某高度處，然后由靜止釋放。可以認為座椅沿軌道做自由落體運動，2s后開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動，經1.6s后速度減為0，然后再讓座椅以相當緩慢的速度穩穩下落，將游客送回地面。求：

(1)自由下落的距離是多少？自由下落結束時的瞬時速度是多少？

(2)座椅在勻減速階段的加速度大小和方向？

(3)在勻減速階段座椅對游客的支持力大小是游客體重的多少倍？是失重還是超重？

Answer 1

【答案】(1)20m，20m/s；(2)12.5m/s2，方向豎直向上；(3)2.25倍，超重。

【解析】

(1)自由下落的距離是

自由下落結束時的瞬時速度是

；

(2)座椅在勻減速階段的加速度

方向豎直向上。

(3)在勻減速階段，根據牛頓第二定律

解得

即座椅對游客的支持力大小是游客體重的2.25倍，是超重。