某大型游乐场内，有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由下落（此时座舱受到的阻

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某大型游乐场内，有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由下落（此时座舱受到的阻力极小，可忽略），当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止．假设座舱开始下落时的高度为75m，当下落至离地面30m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动是匀减速运动．（取g=10m/s²）
（1）从开始下落至落到地面所用的时间？
（2）当座舱下落到距地面10m位置时，人对座舱的压力是人所受到的重力的多少倍？

答案

（1）开始下落时做自由落体运动：h=

t1=

=3.0s
此时座舱的速度v1=

2gh

=30m/s
后30米做匀减速运动，设加速度大小为a，则v₁²=2as a=15m/s²
t2=

vt-v1

=2.0s
故从开始下落至落到地面所用时间为：t=t₁+t₂=5.0s
（2）座舱下落到距地面10米位置时，人随座舱做匀减速运动，受到座舱对人的支持力、重力两个力的作用，由牛顿运动定律得：F_N-mg=ma
解得：座舱对人的支持力F_N=2.5mg
由牛顿第三定律可知人对座舱的压力大小为2.5mg．即人对座舱的压力是人所受到的重力的2.5倍．
答：（1）从开始下落至落到地面所用的时间为5s；
（2）当座舱下落到距地面10m位置时，人对座舱的压力是人所受到的重力的2.5倍．

举一反三

汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，
（1）汽车在路面上能达到的最大速度？
（2）当汽车速度为10m/s时的加速度？

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质量为4t的汽车，其发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶时所受阻力为其车重的0.1倍，该车从静止开始发1.5m/s²的加速度做匀加速运动，g取10m/s²，求：
（1）该汽车在路面上行驶的最大速度是多少？
（2）开始运动后4s末发动机的功率；
（3）这种匀加速运动能维持的最长时间．

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火车从车站开出作匀加速运动，若阻力与速度成正比，则（　　）

A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力也越来越大

B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力也越来越小

C．火车加速达到某一速率时发动机的功率要比保持此速率作匀速运动时发动机的功率大

D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率作匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的平方成正比

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动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由8节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为7.5×10⁴ kg．其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率均为3.6×10⁷W和2.4×10⁷W，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍（g=10m/s²）
（1）求该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大速度；
（2）若列车从A地沿直线开往B地，先以恒定的功率6×10⁷W（同时开动第一、第二节的动力）从静止开始启动，达到最大速度后匀速行驶，最后除去动力，列车在阻力作用下匀减速至B地恰好速度为0．已知AB间距为5.0×10⁴m，求列车从A地到B地的总时间．

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如图（a）所示，质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上．t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t=1s时撤去拉力，斜面足够长，物体运动的部分v-t图如图（b）所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．拉力的大小为20N

B．t=3s时物体运动到最高点

C．t=4s时物体的速度大小为10m/s

D．t=1s时物体的机械能最大

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