Question

【题目】质量为60kg的人，不慎从高空支架上跌落．由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中．已知安全带长5米，其缓冲时间为1.5秒，则安全带受到的平均冲力为多少？（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】解：设安全带被拉直时速度为v，由机械能守恒得：mgh= mv2 …①

设安全带的平均作用力为F，选向上方向为正，由动量定理得：

Ft﹣mgt=0﹣（﹣mv）… ②

联立①②并代入数据得：F=1000N．

答：安全带受到的平均拉力为1000．

【解析】安全带被拉直前，工人做自由落体运动，根据机械能守恒求出安全带被拉直时的速度，设安全带的平均作用力为F，选向上方向为正，由动量定理即可求出安全带受到的平均拉力．
【考点精析】认真审题，首先需要了解机械能守恒及其条件(在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变)，还要掌握动量定理(动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量；动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力.对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值)的相关知识才是答题的关键．