Question

16．據(jù)媒體報(bào)道，未來(lái)的iphone7帶有屏幕保護(hù)器，保護(hù)裝置設(shè)置在屏幕的4個(gè)角落由彈性塑料、聚合物及超薄金屬片組成，一旦手機(jī)內(nèi)的加速度計(jì)、陀螺儀及位移傳感器感知手機(jī)掉落，屏幕保護(hù)器會(huì)自動(dòng)彈出，并完全吸收手機(jī)撞擊地面的能量，避免手機(jī)屏幕直接接觸地面而損壞．已知iphone7s手機(jī)設(shè)計(jì)質(zhì)量約160g，從1.5m自由掉落，重力加速度g取10m/s²，則以下分析正確的是（　　）

• A． 手機(jī)落地的速度約為4.5m/s
• B． 保護(hù)器彈出的時(shí)間應(yīng)小于0.55s
• C． 手機(jī)落地時(shí)重力的功率約為7.5W
• D． 若保護(hù)器吸收撞擊力的時(shí)間為0.05s，則地面對(duì)手機(jī)的平均作用力約為19.1N

Answer 1

分析 根據(jù)自由落體求速度，時(shí)間，保護(hù)器彈出的時(shí)間應(yīng)小于落地時(shí)間，根據(jù)p=mgv落地功率；由動(dòng)量定理求地面對(duì)手機(jī)的平均作用力．

解答 解：A、手機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地的速度 v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×1.5}$≈5.5m/s，故A錯(cuò)誤；
B、保護(hù)器彈出的時(shí)間應(yīng)小于落地時(shí)間，根據(jù)自由落體的時(shí)間 t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×1.5}{10}}$=0.55s，所以保護(hù)器彈出的時(shí)間應(yīng)小于0.55s．故B正確；
C、根據(jù)p=mgv得：功率p=0.160×10×5.5=8.8W，故C錯(cuò)誤；
D、取豎直向下為正方向，由動(dòng)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正確；
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題要理清手機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，建立模型，要知道手機(jī)與地面撞擊時(shí)，地面對(duì)手機(jī)的作用力是變力，只能根據(jù)動(dòng)量定理求解．