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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40 m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4.0 m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6 s.求:

(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高?

(2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少?(取g=10 m/s2

答案

解析:画出v-t图(略),设最大速度(即自由落体的末速度,也是开始减速的初速度)为v,则“面积”s=vt,得到v== m/s=12 m/s,

    根据自由落体运动规律,座椅被释放后自由下落的高度h== m=7.2 m.

    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,座椅和游客的加速度a== m/s2=2.5 m/s2.

答案:(1)7.2 m  (2)2.5 m/s2


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