Question

【题目】质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知安全带伸直后长5m，弹性安全带缓冲时间为1.2s，求
（1）安全带伸直时，建筑工人具有的速度为多少？
（2）安全带所受的平均冲力为多少．（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）解：人下落为自由落体运动，下落到底端时的速度为：v =2gh，

所以：v0= =10 m/s

（2）解：取人为研究对象，在人和安全带相互作用的过程中，人受到重力mg和安全带给的冲力F，取F方向为正方向，由动量定理得：（F﹣mg）t=0﹣m（﹣v0）

所以F=mg+

代入数据得：F=1100 N，方向竖直向上．

【解析】（1）安全带被拉直前，工人做自由落体运动，根据位移﹣速度公式求出安全带被拉直时的速度；（2）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冲力．
【考点精析】本题主要考查了动量定理的相关知识点，需要掌握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才能正确解答此题．