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一质量为50Kg的杂技演员,表演时不慎掉下,当他下落5m时安全带被拉直,从开始下落至演员挂在安全带上时的时间为2s,则安全带对人的平均作用力是多少?(不计空气阻力)(g=10m/s2
分析:运动员先自由落体,根据动能定理求出速度;然后细线开始伸长,根据动量定理列式求解平均拉力.
解答:解:当安全带拉直时演员的速度大小;
V=
2gh
=10m/s,
下落的时间t=
V
g
=1s.
则人与安全带作用时间t′=1s.
取向上为正方向,由动量定理:
(F-mg)t′=0-mV,
其中V=-10m/s
F=1000 N
答:安全带对人的平均作用力是1000N.
点评:本题关键是先根据动能定理求解出绳子伸直时的人速度,然后对接下来的过程运用动量定理列式求解.
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