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【题目】在游乐场,有一种大型游乐设施跳楼机,如图所示,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,提升到离地最大高度64m处,然后由静止释放,开始下落过程可认为自由落体运动,然后受到一恒定阻力而做匀减速运动,且下落到离地面4m高处速度恰好减为零。已知游客和座椅总质量为1500kg,下落过程中最大速度为20m/s,重力加速度g=10m/s2。求:

1游客下落过程的总时间;

2恒定阻力的大小。

【答案】16s222500N

【解析】

试题分析:设下落过程中最大速度为v,自由落体的高度为h1

则:

解得:t1=2s ,h1=20m

设匀减速的高度为h2,加速度大小为a,

则:

下落的总距离h=h1+h2=64m-4m=60m

联立解得:a=5m/s2 t2=4s

游客下落过程的总时间为t=t1+t2=6s

2匀减速过程中:设阻力为f由牛顿第二定律得:f-mg=ma

已知m=1500kg,可得f=22500N

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