Question

在中山公园的游乐场中，有一台大型游戏机．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约6s．然后座椅再缓慢下落将游客送回地面．取g＝10m/s2．求： (1) 座椅被释放后自由下落的高度有多高 (2) 在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍．

Answer 1

答案：
解析：

(1)	下落36m全过程中的平均速度是v＝6m/s，因此最大速度是vm＝12m/s 由vm2＝2gh，得自由下落的高度为h＝7.2m．……………………(4分)
(2)	匀减速下落的高度为h′＝28.8m，由vm2＝2as知，匀加速阶段和匀减速阶段a∝1/s，所以 匀减速的加速度大小为a＝g/4 在匀减速阶段对游客用牛顿第二定律：F－mg＝ma 可得座椅对游客的作用力大小是游客体重的1.25倍．……………………(6分)