Question

【题目】据统计，人在运动过程中，脚底在接触地面瞬间受到的冲击力是人体所受重力的数倍。为探究这个问题，实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了实验，即通过一定质量的重物从某一高度自由下落冲击地面来模拟人体落地时的情况。重物与地面的形变很小，可忽略不计，不考虑空气阻力的影响取重力加速度g＝10m/s2下表为一次实验过程中的相关数据。

重物（包括传感器）的质量m/kg	8.5
重物下落高度H/cm	45
重物反弹高度h/cm	20
最大冲击力Fm/N	850
重物与地面接触时间t/s	0.1

（1）请你选择所需数据，通过计算回答下列问题

a．重物受到地面的最大冲击力时的加速度大小a＝_____

b．在重物与地面接触过程中，重物受到地面施加的平均作用力是_____倍重物所受的重力。

（2）如果人从某一确定高度由静止竖直跳下，为减小脚底在与地面接触过程中受到的冲击力，可采取一些具体措施，请你提供一种可行的方法并说明理由。_____。

Answer 1

【答案】90m/s2 6 人接触地面后要同时下蹲以通过延长与地面接触的时间来减小人受到地面的冲击力

【解析】

（1）a．重物受到最大冲击力时加速度的大小为a，由牛顿第二定律解得：

b．重物在空中运动过程中，由动能定理有：

重物与地面接触前瞬时的速度大小为：

重物离开地面瞬时的速度大小为：

重物与地面接触过程，重物受到的平均作用力大小为F，设竖直向上为正方向，由动量定理有：（F﹣mg）t＝mv2﹣mv1

解得：F＝510N

重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的倍数为：

因此重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍。

（2）人接触地面后要同时下蹲以通过延长与地面接触的时间来减小人受到地面的冲击力。