Question

【題目】如圖，為大型游樂設施環形座艙跳樓機。跳樓機由高度75m處靜止自由下落到離地面30m的位置開始以恒力制動，到達地面時剛好停止。已知座艙和人的總質量為4×103kg，重力加速度g＝10m/s2。不計座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。則

A. 在離地面50m的位置，座艙處于超重狀態

B. 在離地面20m的位置，座艙處于失重狀態

C. 制動過程中，座艙所受的制動力大小為106N

D. 制動過程中，機器輸出的平均功率為1.5×106W

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.在離地面50m的位置時，跳樓機處于自由落體運動階段，所以座艙處于完全失重狀態，故A錯誤；

B. 在離地面20m的位置時，跳樓機處于向下減速運動階段，所以座艙處于超重狀態，故B錯誤；

C. 對跳樓機做自由落運動的末速度為，代入數據解得：

，對跳樓機在制動過程中由速度位移公式得：，由牛頓第二定律得：

，解得：，故C錯誤；

D. 對跳樓機在制動過程中由速度公式，代入數據解得：，克服制動力做功為，所以平均功率為，故D正確。