Question

11．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．已知安全带原长为5m，缓冲时间（从安全带伸直到速度减为0的时间）是1.2s，求安全带在1.2s内受到的平均冲力是多少？

Answer 1

分析 根据机械能守恒定律求出安全带绷直时人的速度，再对缓冲的过程运用动量定理，求出平均冲力的大小．

解答 解：设物体自由落下5m时的速度为v，根据机械能守恒定律$mgh=\frac{1}{2}m{v^2}$，
得v=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×5}m/s=10m/s$
在安全带缓冲的过程中，以向下的方向为正方向，则
mgt₂-Ft₂=0-mv
解得平均拉力$F=\frac{{mg{t_2}+mv}}{t_2}=\frac{600×1.2+60×10}{1.2}N=1100N$．
答：安全带在1.2s内受到的平均冲力是1100N．

点评 本题考查了动量定理的基本运用，知道合力的冲量等于动量的变化，知道公式的矢量性，基础题．