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(9分)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】

(1)6s;(2)22500N。

【解析】

试题分析:(1)设下落过程中最大速度为v,自由落体的高度为h1,

则:? (1分)? ???? ? (1分)??

解得:t1=2s??? (1分)

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 (1分)

联立解得:a=5m/s2? t2=4s (1分)

游客下落过程的总时间为t=t1+t2=6s?? (1分)

(2)匀减速过程中:设阻力为f,由牛顿第二定律得:f-mg=ma (2分)

已知m=1500kg,可得f=22500N (1分)

考点:自由落体运动的规律,牛顿第二定律的应用。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

在游乐场,有一种大型游戏机叫“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40m高处,然后由静止释放.为研究方便,可以认为座椅沿轨道自由下落1.2s后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4m高处速度恰好减为零.然后再让座椅缓慢下落,将游客送到地面.求:(重力加速度g=10m/s2)
(1)座椅自由下落的高度和座椅在自由下落结束时刻的速度;
(2)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力与游客体重的比值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在游乐场中,有一种大型游戏机叫“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.为研究方便,可以认为座椅沿轨道自由下落1.2 s后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4.0 m高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅缓慢下落,将游客送回地面.取g=10 m/s2.则:

(1)座椅自由下落的高度是多少?座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?

(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?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

在游乐场,有一种大型游戏机叫“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40m高处,然后由静止释放.为研究方便,可以认为座椅沿轨道自由下落1.2s后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4m高处速度恰好减为零.然后再让座椅缓慢下落,将游客送到地面.求:(重力加速度g=10m/s2)
(1)座椅自由下落的高度和座椅在自由下落结束时刻的速度;
(2)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力与游客体重的比值.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年上海市徐汇区高一(上)期末物理试卷(B卷)(解析版) 题型:解答题

在游乐场,有一种大型游戏机叫“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40m高处,然后由静止释放.为研究方便,可以认为座椅沿轨道自由下落1.2s后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4m高处速度恰好减为零.然后再让座椅缓慢下落,将游客送到地面.求:(重力加速度g=10m/s2)
(1)座椅自由下落的高度和座椅在自由下落结束时刻的速度;
(2)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力与游客体重的比值.

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