Question

3．质量为60kg的某消防队员从一平台上跳下（近似看作自由落体运动），下落2m后双脚触地，同时采用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又匀减速下降了0.5m时静止．在着地过程中，地面对他双脚的平均作用力约为（g=10m/s²）（　　）

• A． 600 N
• B． 2 400 N
• C． 3 000 N
• D． 3 600 N

Answer 1

分析 消防队员先是做自由落体运动，然后其重心匀减速下降；先对自由落体运动过程运用速度位移公式求解出末速度，然后求解出减速过程的加速度，最后根据牛顿第二定律列式求解支持力．

解答 解：设向下为正方向；
自由落体运动过程，末速度为：v=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×2}m/s=2\sqrt{10}m/s$，
匀减速过程，根据速度位移公式，有：0²-v²=2ah′
得：a=$\frac{0-{v}^{2}}{2h}=\frac{-40}{2×0.5}m/{s}^{2}=-40m/{s}^{2}$，
对于减速过程，根据牛顿第二定律，有：
F-mg=ma
解得：F=mg+ma=600+60×40N=3000N．
故选：C．

点评 本题关键先分析清楚消防队员的运动情况，然后根据运动学公式求解出运动的具体参数，最后根据牛顿第二定律对减速过程列式求解支持力