Question

17．質(zhì)量為65kg的人從高處跳下，以7m/s的速度著地，與地面接觸后經(jīng)0.01s停下，地面對(duì)他的作用力多大？為了安全，人跳下與地面接觸后，雙腿彎曲使人下蹲．若經(jīng)1s停下，地面對(duì)他的作用力是多大？這個(gè)值會(huì)小于人的重力嗎？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 首先要分析物理情景，確定人著地前后瞬間速度方向和大小，確定初末態(tài)的動(dòng)量，然后應(yīng)用動(dòng)量定律計(jì)算，求出人所受的平均作用力．從而進(jìn)行比較，得出結(jié)論．

解答 解：取人下落方向?yàn)檎�方向，人的初�?dòng)量為：
p=mv=65×7kg•m/s=455kg•m/s
人的末動(dòng)量為：
p′=0
設(shè)人所受平均作用力為F，則由動(dòng)量定理有：
（mg-F）t=p′-p
得人所受平均作用力為：F=mg-$\frac{p′-p}{t}$
當(dāng)t=0.01s時(shí)，F(xiàn)=46150N
當(dāng)t=1s時(shí)，F(xiàn)=1105N
答：與地面接觸后經(jīng)0.01s停下，地面對(duì)他的作用力為46150N；若經(jīng)1s停下，作用力為1105N；仍大于重力．

點(diǎn)評(píng) 動(dòng)量定理和現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系比較緊密，要注意掌握動(dòng)量定理做出定性的解釋．在運(yùn)用動(dòng)量定理解決豎直方向的沖擊力問題時(shí)，若接觸時(shí)間很短，則自重可不予考慮，反之，自重就不可忽略．