题目内容
(7分)一个质量为60kg的杂技演员练习走钢丝时要使用安全带,当此人走到安全带上端固定点的正下方时不慎落下,下落5m时安全带被拉直,此后又经过0.5s的缓冲,人的速度变为零,不计空气阻力,求这0.5s内安全带对人的平均拉力多大?(g取10m/s2)
解析:
解法一:设安全带绷紧时的速度为v,由机械能守恒定律:
(2分)
(1分)
缓冲时由动量定理:(F-mg)t0=mv (2分)
即这0.5s内安全带对人的平均拉力F=1800N (2分)
解法二:人自由下落的时间t,由运动学公式
(2分)
得
(1分)
又缓冲时间有t0 = 0.5s,全过程由动量定理: mg(t+t0)=Ft0 (2分)
即这0.5s内安全带对人的平均拉力F=1800N (2分)
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