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120m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)3s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g=10m/s2。求：

(1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？

(2)座椅在勻減速階段的加速度是多少？

(3)求游客從靜止釋放到穩(wěn)穩(wěn)落地整個(gè)過(guò)程的平均速度？

Answer 1

【答案】(1)30m/s；(2)；(3)15m/s

【解析】

(1)座椅做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3s，根據(jù)可知

即座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是30m/s。

(2)座椅做自由落體運(yùn)動(dòng)的位移為

所以座椅做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移為

勻減速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的初速度為30m/s，末速度為0，位移為75m，所以根據(jù)位移速度公式可得

即減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為。

(3)減速過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總時(shí)間為

所以整個(gè)過(guò)程中的平均速度為

即整個(gè)過(guò)程中的平均速度為15m/s。