Question

3．体重是70kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来．已知安全带长5m，弹性安全带的缓冲时间为1s．则安全带对人的平均作用力为多大？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 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冲量．

解答 解：根据v²=2gL得，弹性绳绷直时，工人的速度v=$\sqrt{2gL}=\sqrt{2×10×5}m/s$=10m/s，
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：Ft-mgt=0-（-mv），
代入数据解得：F=1400N，方向竖直向上，
答：安全带对人的平均作用力为1400N，方向竖直向上．

点评 本题主要考查了机械能守恒定律及动量定理的直接应用，难度不大，属于基础题．