Question

16．据媒体报道，未来的iphone7带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏．已知iphone7s手机设计质量约160g，从1.5m自由掉落，重力加速度g取10m/s²，则以下分析正确的是（　　）

• A． 手机落地的速度约为4.5m/s
• B． 保护器弹出的时间应小于0.55s
• C． 手机落地时重力的功率约为7.5W
• D． 若保护器吸收撞击力的时间为0.05s，则地面对手机的平均作用力约为19.1N

Answer 1

分析 根据自由落体求速度，时间，保护器弹出的时间应小于落地时间，根据p=mgv落地功率；由动量定理求地面对手机的平均作用力．

解答 解：A、手机做自由落体运动，落地的速度 v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×1.5}$≈5.5m/s，故A错误；
B、保护器弹出的时间应小于落地时间，根据自由落体的时间 t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×1.5}{10}}$=0.55s，所以保护器弹出的时间应小于0.55s．故B正确；
C、根据p=mgv得：功率p=0.160×10×5.5=8.8W，故C错误；
D、取竖直向下为正方向，由动量定理 （mg-F）t=0-mv，得 F=$\frac{mv}{t}$+mg=$\frac{0.16×5.5}{0.05}$+0.160×9.8≈19.1N，故D正确；
故选：BD

点评 本题要理清手机的运动过程，建立模型，要知道手机与地面撞击时，地面对手机的作用力是变力，只能根据动量定理求解．