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19.质量是60kg的建筑工人,不慎从髙空坠落,由于弹性安全带的保护,他被悬挂起来.已知安全带的缓冲时间是1.2s,安全带长5m,取10m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小是多少?

分析 建筑工人先做自由落体运动,在缓冲阶段,可以看成匀减速直线运动,通过运动学公式求出缓冲阶段的加速度,根据牛顿第二定律求出平均冲力的大小.

解答 解:在安全带产生拉力的过程中,人受重力、安全带的拉力作用做减速运动,此过程的初速度就是自由落体运动的末速度,所以有:
v0=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×5}$=10 m/s,
根据动量定理,取竖直向下为正,有:
mg•t-$\overline{F}$•t=0-mv0
解得:$\overline{F}$=mg+$\frac{m{v}_{0}}{t}$=600+$\frac{60×10}{1.2}$=1100 N.
答:安全带所受的平均冲力的大小是1100N.

点评 本题除了用动力学解决,也可以对缓冲的过程采取动量定理进行求解.注意在解题时明确动量定理的矢量性,先设定正方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

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B.若在相同位移内它们动量变化相同,则$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}}$
C.若在相同时间内它们动能变化相同,则$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$
D.若在相同时间内它们动能变化相同,则$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\sqrt{\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}}$

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