2001年9月11日，美國遭受了歷史上規(guī)模最大、損失最為慘重的恐怖主義襲擊，恐怖分子劫持客機(jī)分別撞擊了紐約的“世貿(mào)大樓”和華盛頓的“五角大樓”．其中一架客機(jī)攔腰撞到世貿(mào)大樓的南部塔樓第60層地方，并引起巨大爆炸，大約1h后，南部塔樓部分轟然倒塌（高約245m），灰塵和殘骸四處飛濺，300多名救援警察和消防人員沒來得及逃生．我們不妨設(shè)置一個情境：當(dāng)處于倒塌部分正下方的地面人員，看到一塊質(zhì)量約為4×103 kg的樓墻塊豎直倒下的同時到作出反應(yīng)開始逃離需0.2s的時間，逃離的安全區(qū)域為離大廈100m外（實際的安全區(qū)要更遠(yuǎn)）．設(shè)該墜落塊與地面作用時間為0.05s，不計空氣阻力，g取10m/s2．
求：（1）地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速時間，百米短跑世界記錄為9″79）
（2）該墜落塊對地產(chǎn)生的平均作用力多大？
（3）由于爆炸引起地表震動，設(shè)產(chǎn)生的縱波的傳播速率vp=9.1km/s，橫波的傳播速率vs=3.1km/s，設(shè)在某處的地震勘測中心記錄到兩種不同震感之間的時間間隔△t0=5s，那么觀測記錄者與震源之間的距離s為多少千米？
（1）設(shè)墜落物做自由落體運動的時間為t，則有：
    h=
1
2
gt2?
落地速度 v0=gt   
地面人員逃離時間t′=t-0.2
逃離速度v=
s
t

將h=245m，g=10m/s2，
代入聯(lián)立求得t=7 s，v0=70 m/s，v=10.3 m/s
（2）對墜落塊與地作用的過程，取豎直向上方向為正方向，根據(jù)動量定理得：
（F-mg）△t=0-（-mv0）
將△t=0.05s，v0=70 m/s，代入求得F=5.64×106 N
根據(jù)牛頓第三定律得：該墜落塊對地產(chǎn)生的平均作用力大小為F′=F=5.64×106 N
（3）震動同時產(chǎn)生傳播，
則由勻速運動知
   
s=vptp=vsts
△t0=ts-tp

求得s=23.1 km
答：（1）地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以10.3m/s速度奔跑．
（2）該墜落塊對地產(chǎn)生的平均作用力是5.64×106 N．
（3）觀測記錄者與震源之間的距離s是23.1km．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

2001年9月11日，美國遭受了歷史上規(guī)模最大、損失最為慘重的恐怖主義襲擊，恐怖分子劫持客機(jī)分別撞擊了紐約的“世貿(mào)大樓”和華盛頓的“五角大樓”．其中一架客機(jī)攔腰撞到世貿(mào)大樓的南部塔樓第60層地方，并引起巨大爆炸，大約1h后，南部塔樓部分轟然倒塌（高約245m），灰塵和殘骸四處飛濺，300多名救援警察和消防人員沒來得及逃生．我們不妨設(shè)置一個情境：當(dāng)處于倒塌部分正下方的地面人員，看到一塊質(zhì)量約為4×103 kg的樓墻塊豎直倒下的同時到作出反應(yīng)開始逃離需0.2s的時間，逃離的安全區(qū)域為離大廈100m外（實際的安全區(qū)要更遠(yuǎn)）．設(shè)該墜落塊與地面作用時間為0.05s，不計空氣阻力，g取10m/s2．
求：（1）地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速時間，百米短跑世界記錄為9″79）
（2）該墜落塊對地產(chǎn)生的平均作用力多大？
（3）由于爆炸引起地表震動，設(shè)產(chǎn)生的縱波的傳播速率vp=9.1km/s，橫波的傳播速率vs=3.1km/s，設(shè)在某處的地震勘測中心記錄到兩種不同震感之間的時間間隔△t0=5s，那么觀測記錄者與震源之間的距離s為多少千米？

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科目：高中物理 來源： 題型：

美國東部時間2001年9月11日上午8時50分和9時整,紐約世界貿(mào)易中心兩座摩天大樓被恐怖分子劫持的兩架大型民航客機(jī)先后撞擊后起火而坍塌.撞擊大廈的飛機(jī)是波音757和波音767.撞擊時飛機(jī)高度約為H=300 m,屬超低空飛行,飛行速度約為v0=540 km/h=150 m/s,撞后1 h南樓就坍塌.

（1）波音767客機(jī)的機(jī)身長度是s0=48.51 m,飛機(jī)未能從大樓飛出.假設(shè)飛機(jī)在樓內(nèi)的運動距離約為機(jī)身長度,飛機(jī)做勻減速直線運動,你能估算出飛機(jī)在撞擊時的加速度的大小嗎?

（2）根據(jù)新聞報道,有人從南樓70層上一口氣跑下,安全脫離危險.南樓70層的高度約為h=280 m,假設(shè)樓梯坡度為α=30°,在南樓70層上的一名工作人員聽到撞擊聲后,迅速以v1=0.5 m/s的速度往樓下跑,與人流阻礙時間為t1=30 min.問此人能否從南樓安全跑出?

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科目：高中物理 來源： 題型：

2001年9月11日，恐怖分子利用劫持的客機(jī)，對美國的多個目標(biāo)實施攻擊.其中，一架質(zhì)量為104 t、約載35 t燃油的波音757飛機(jī)，水平撞擊世貿(mào)大樓的北部塔樓;另一架質(zhì)量為156 t，約載51 t燃油的波音767飛機(jī)，則水平撞擊南部塔樓，使兩幢大樓產(chǎn)生幅度近1 m的晃動和猛烈的燃燒.一個多小時后，兩幢110層的高樓相繼倒塌，造成數(shù)千人的死亡.使兩幢世貿(mào)大樓遭受重創(chuàng)的巨大能量是（    ）

A.飛機(jī)的重力勢能      B.飛機(jī)的動能      C.飛機(jī)的內(nèi)能      D.燃油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

2001年9月11日，恐怖分子利用劫持的客機(jī)，對美國的多個目標(biāo)實施攻擊.其中，一架質(zhì)量為104噸、約載35噸燃油的波音757飛機(jī)，水平撞擊世貿(mào)大樓的北部塔樓；另一架質(zhì)量為156噸、約載51噸燃油的波音767飛機(jī)，則水平撞擊南部塔樓，使兩大樓產(chǎn)生幅度近1米的晃動和猛烈的燃燒.一個多小時后兩幢110層的高樓相繼倒塌，造成數(shù)千人的傷亡.使兩幢世貿(mào)大樓遭受重創(chuàng)的巨大能量是（    ）

A.飛機(jī)的重力勢能                    B.飛機(jī)的動能

C.飛機(jī)的內(nèi)能                          D.燃油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

2001年9月11日，美國遭受了歷史上規(guī)模最大、損失最為慘重的恐怖主義襲擊，恐怖分子劫持客機(jī)分別撞擊了紐約的“世貿(mào)大樓”和華盛頓的“五角大樓”.其中一架客機(jī)攔腰撞到世貿(mào)大樓的南部塔樓第60層地方，并引起巨大爆炸，大約1 h后，南部塔樓部分轟然倒塌（高約245 m），灰塵和殘骸四處飛濺，300多名救援警察和消防人員沒來得及逃生.?

我們不妨設(shè)置一個情境：當(dāng)處于倒塌部分正下方的地面人員，看到一塊質(zhì)量約為

       4×103 kg的樓墻塊豎直倒下的同時到作出反應(yīng)開始逃離需0.2 s的時間，逃離的安全區(qū)域

       為離大廈100 m外（實際的安全區(qū)要更遠(yuǎn)）.設(shè)該墜落塊與地面作用時間為0.05 s，不計

       空氣阻力，g取10 m/s2.

求：（1）地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速時間，百米短跑世界記錄為9″79）

（2）該墜落塊對地產(chǎn)生的平均作用力多大？

（3）由于爆炸引起地表震動，設(shè)產(chǎn)生的縱波的傳播速率vp=9.1 km/s,橫波的傳播速率vs=3.1 km/s，設(shè)在某處的地震勘測中心記錄到兩種不同震感之間的時間間隔Δt0=5s,那么觀測記錄者與震源之間的距離s為多少千米？

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