题目

某游乐园的大型 “跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎。某次游戏中，质量m=50kg的小明同学坐在载人平台上，并系好安全带、锁好安全杆。游戏的过程简化为巨型升降机将平台拉升100m高度，然后由静止开始下落，在忽略空气和台架对平台阻力的情况下，该运动可近似看作自由落体运动。下落h1=80 m时，制动系统启动，使平台均匀减速，再下落h2=20m时刚好停止运动。取g=10m/s2 ， 求： （1） 下落的过程中小明运动速度的最大值vm； （2） 当平台落到离地面15m高的位置时，小明对跳楼机作用力F的大小； （3） 在全部下落过程中，跳楼机对小明做的功W。 答案： 解：由vm2 =2gh1 有 vm=40m/s 解：减速下落过程中加速度大小 a2=vm22h2 解得a2=40m/s2 根据牛顿第二定律 F- mg= ma2 解得F=2500 N 根据牛顿第三定律，小明对系统作用力的大小F为2500N 解：加速下落段，小明处于完全失重状态，系统对小明的作用力为零。 对小明W1=0 在减速阶段，系统对小明做功W2=-FN × h2= -5 × 104J WFN=W1+W2=-5 × 104J

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