Question

质量为65 kg的人从高处跳下，以7 m/s的速度着地，与地面接触后经0.01 s停下，地面对他的作用力是多大?为了安全，人跳下与地面接触后，双腿弯曲使人下蹲.若经1 s停下，地面对他的作用力是多大?这个值会小于人的重力吗?并根据你的计算回答：在什么情况下要考虑自身的重力?什么情况下可以不考虑自身的重力?(取g=10 m/s²)

Answer 1

思路分析：首先引导学生分析物理情景，确定人着地前后瞬间速度的方向和大小，确定初末态的动量，然后应用动量定理计算，求出人所受的平均作用力，从而进行比较，得出结论.

解析：取人下落方向为正方向，人的初动量为

p=mv=65×7 kg·m/s=455 kg·m/s

    人的末动量为p′=0

    设人所受平均作用力为F，则由动量定理

    (mg-F)t=p′-p

    得人所受平均作用力为F=mg-

    当t=0.01 s时，F=46 150 N

    当t=1 s时，F=1 105 N.

答案：46 150 N     1 105 N      不会小于人的重力      若接触时间很短，则自重可不予考虑，反之，自重就不可忽略.