Question

【題目】熱門游玩項目“跳樓機”如圖所示。先將被安全帶固定在座椅上的游客提升到離地最大高度64m處，然后由靜止釋放，開始下落過程可認為是自由落體運動，然后受到大小F=22500N的恒定阻力而做勻減速運動，且下落到離地面4m高處速度恰好減為零，已知游客和座椅下落過程中最大速度為20m/s，重力加速度g=10m/s2；求

(1)游客和座椅做自由落體的高度為多少？

(2)游客和座椅的總質量是多少？

Answer 1

【答案】(1)20m；(2)1500kg

【解析】

(1)設下落過程中最大速度為v，自由落體的高度為h1，則

v2=2gh1

解得

(2)設勻減速的高度為h2，加速度大小為a，則

v2=2ah2

減速下落的距離h2=h-h1-h3=64m-20m-4m=40m

聯立解得

a=5m/s2

勻減速過程中，設阻力為f，由牛頓第二定律得

f-mg=ma

解得

m=1500kg