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2022届高三一轮复习 专题训练 以跳楼机为情景的题目
1．如图所示，图为大型游乐设施跳楼机，图为其结构简图。跳楼机由静止从自由下落到，再从开始以恒力制动竖直下落到停下。已知跳楼机和游客的总质量为，高度差为，高度差为，重力加速度为，则下列说法中正确的是（　　）
A．从到与从到的运动时间之比为
B．从到，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C．从到，跳楼机和游客总重力的冲量大小为
D．从到，跳楼机受到制动力的大小等于
2．如图所示，跳楼机是常见的大型机动游乐设备。这种设备的座舱装在竖直柱子上，由升降机送至高处后使其自由下落（不计阻力），一段时间后，启动制动系统，座舱匀减速运动到地面时刚好停下，下列说法正确的是（　　）
A．自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等
B．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受合力的冲量相同
C．自由下落阶段和制动阶段，乘客所受重力做的功一定相等
D．整个下落过程中，乘客的最大速度是全程平均速度的两倍
3．游乐场的“跳楼机”以惊险刺激深受年轻人的欢迎。它的原理是将座舱由升降机送到离地面一定高处，然后让其自由落下，此时座舱所受阻力极小，可忽略。一段时间后，制动系统启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。下列说法正确的是（　　）
A．座舱内的游客在下降过程中一直处于失重状态
B．制动阶段，座舱对游客的支持力大于游客对座舱的压力
C．自由落体阶段和制动阶段，游客的平均速度相同
D．自由落体阶段和制动阶段，游客所受合力的冲量相同
4．如图，为大型游乐设施的“跳楼机”。“跳楼机”座舱从a自由下落到b，再从b开始在恒定制动力作用下到c停下。已知“跳楼机”座舱和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力（　　）
A．游客在b时，速度大小为
B．制动力的大小等于2mg
C．a到b与b到c，重力的平均功率之比为2：1
D．制动力的冲量大小为
5．衢州儿童公园的“跳楼机”深受大人和儿童喜爱。如图是座舱中某人竖直向下运动的速度—时间图像，此人质量为，取，则下列说法正确的是（　　）
A．座椅对人的作用力小于人对座椅的作用力
B．座椅对人的作用力小于人受到的重力
C．座椅对人的作用力大小为
D．座椅对人的作用力大小为
6．玩太空梭（俗称跳楼机），会比过山车更加惊险刺激，质量为60kg的游客在某公园游乐场玩太空梭，人坐在其中竖直轨道提升到离地面50m高处，然后由静止释放，座椅沿轨道做自由落体运动2s后做匀减速运动，下落到离地面14m高处时速度刚好减小到零，不计空气阻力，g取10m/s2，则该游客在匀减速阶段运动的时间和在匀减速阶段座椅对游客的作用力大小分别为（　　）
A．2.4s；1350N B．2.4s；2700N
C．1.6s；1350N D．1.6s；2700N
7．有一种大型游戏机叫“跳楼机”，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高H处，然后由静止释放。游客们的总质量为m，重力加速度为g，下列关于游客们缓慢上升的过程说法正确的是（　　）
A．合力对游客们所做的功为mgH
B．游客们的重力势能增加了mgH
C．电动机所做的功为mgH
D．游客们的机械能守恒
8．“跳楼机”以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面一定高处，然后让座舱自由落下。某次游戏时，升降机向上经历匀加速、匀速和匀减速三个阶段，运行的最大速度为6 m/s，向上加速和减速时的加速度大小均为。假设升降机从静止开始运动，到达90m高处时速度为零。求升降机将娱乐器械由地面提升到最高处所用的时间。
9．浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面20m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。试求：
（1）此过程中的最大速度是多少？
（2）座舱减速过程中的加速度？
（3）整个过程下落的总时间是多少？
10．在游乐场中，有一台大型游戏机叫“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，座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力作用而做匀减速运动，下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程历经的时间是6s。（g取10m/s2）
（1）求座椅被释放后自由下落的高度和时间；
（2）在匀减速运动阶段，游客的加速度大小是多少。
11．在游乐场中，有一台大型游戏机叫“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，座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力作用而做匀减速运动，下落到离地面4.0 m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程历经的时间是6 s．（g取10 m/s2）
（1）求座椅被释放后自由下落的高度和时间；
（2）在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小是多少？
12．游乐场中的一台大型游戏机叫“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，座椅沿轨道自由下落，下落7.2m后开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零。重力加速度，求：
（1）在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小；
（2）“跳楼机”在这一下落过程经历的总时间t。
13．如图所示的巨型装置具有“世界第一跳楼机”之称。该跳楼机可以用30s时间将座舱中的乘客送入120m的高空。假设座舱沿竖直方向从地面由静止开始匀加速上升，达到最大速度后开始做匀减速运动，到达最高点时速度恰好为零，匀加速运动的加速度大小是匀减速运动加速度大小的2倍。忽略空气阻力和风力的影响。求：
（1）上升过程中座舱的最大速度；
（2）减速过程中座舱的加速度；
（3）质量为60kg的乘客在加速过程中受到座舱的作用力大小。
14．在香港海洋公园的游乐场中，有一台大型游戏机叫“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。座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是6s。（取g＝10 m/s2）求：
（1）座椅被释放后自由下落的高度有多高？
（2）在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小是多少？
15．广州塔是我国最高的跳楼机，比拉斯维加斯游乐场的直冲云霄还要高出150米。跳楼机工作时，将游客送到塔顶后让其做自由落体运动，当其下落的高度为跳楼机总高度的时，让跳楼机开始匀减速运动，到达地面时跳楼机的速度刚好减为零。已知整个过程跳楼机运动的总时间为，重力加速度取。则：
（1）跳楼机做减速运动的加速度为多少；
（2）跳楼机做减速运动的时间以及跳楼机的总高度分别为多少。[（2）问中结果均保留两位小数]
16．如图所示的巨型装置具有“世界第一跳楼机”之称。该跳楼机可以用时间将座舱中的乘客送入约的高空。假设座舱从地面由静止开始匀加速上升，达到最大速度后开始做匀减速运动，到达最高点时速度恰好为零，匀加速运动的加速度大小是匀减速运动加速度大小的2倍。忽略空气阻力和风力的影响。
(1)求上升过程中座舱平均速度的大小和最大速度；
(2)求加速过程中座舱的加速度；
(3)为确保安全，乘客需双手紧握座舱扶手。若质量为的乘客握住扶手的力为，求在加速上升时乘客对座舱的作用力大小。
17．周末，小华到游乐园体验了一种叫跳楼机的游乐项目。跳楼机将小华升至高处后，由静止开始自由下落，一段时间后，在减速装置的作用下做匀减速直线运动，加速度大小设定为一般人能较长时间承受的3g（g为重力加速度大小），结果到达地面时的速度恰好减为零，整个下落过程所用的时间。取重力加速度大小，不计空气阻力。求：
(1)小华在整个下落过程中的最大速度v；
(2)小华由静止开始下落时离地面的高度h。
18．“跳楼机”游戏以惊险刺激深受年轻人的欢迎，位于美国新泽西州六旗大冒险主题公园有被称为“厄运之滴”的“跳楼机”。它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面139 m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面59 m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达离地面9 m时速度为零。（取g=10 m/s2）试求：
(1)此过程中的最大速度；
(2)当座舱落到离地面39m的位置时的加速度；
(3)从开始下落到静止的总时间。
19．在很多游乐场中，都有一种叫“跳楼机”的大型游戏机，如图所示。跳楼机能把乘客带入一定高度后，从静止开始下落做匀加速直线运动，达到最大运行速度后，立刻在减速装置作用下做勾减速直线运动，到距离地面h=1m处速度刚好减为零，加速度大小都设定为一般人能较长时间承受的值。某同学在参加这一娱乐活动时，用手握住手机平放着，打开加速度传感器，在下落过程中用智能手机显示加速度情况，该同学截屏保存，根据显示的数据得知加速度在加速段数值为a1=9.5m/s2，在减速段数值为a2=28.5 m/s2，根据项目介绍可知整个游戏机开始下落时距离地面高度为H =58m。求：
(1)下落过程中的最大速度；
(2)下落过程中经历的时间：
(3)下落过程中第2~4s内通过的距离。
20．“跳楼机”游戏以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面20m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。不计空气阻力。（g取10m/s2）求：
(1)此过程中座舱的最大速度是多少？座舱匀减速运动时的加速度大小？
(2)当座舱的速度为20m/s时，座舱离地面的高度？
(3)画出座舱降落的整个过程的v－t图像和a－t图像，图像上标出相应的数据（要有计算过程）
参考答案
1．A
2．D
3．C
4．D
5．D
6．C
7．B
8．19s
9．（1）40m/s；（2），方向竖直向上；（3）5s
10．（1）7.2m；1.2s；（2）2.5m/s2
11．（1）7.2 m，1.2 s；（2）2.5 m/s2
12．（1）2.5m/s2；（2）6.0s
13．（1）8m/s；（2）0.4m/s2，加速度方向竖直向下；（3）648N
14．（1）7.2 m；（2）2.5 m/s2
15．（1）30m/s2；（2）2.84s，483.94m
16．(1)4m/s；8m/s；(2)；(3)648N
17．(1) ；(2)
18．(1)；(2) ，方向竖直向上；(3)
19．(1)28.5m/s；(2)4s；(3)52.25m
20．(1)40m/s；40m/s2；(2)80m或5m。(3)；
试卷第1页，共3页

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