Question

質(zhì)量為50kg的雜技演員，在距彈簧網(wǎng)3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后被彈向網(wǎng)上1.8m處．已知演員與網(wǎng)的接觸時間2s，則演員對網(wǎng)的平均沖力的大小是多少？（g=10m/s²）

Answer 1

【答案】分析：要求演員對網(wǎng)的平均沖力的大小需求網(wǎng)對演員的作用力的大小，根據(jù)動量定理Ft=mv₁-mv，要知道演員在觸網(wǎng)的過程中受哪些力，要知道演員脫離彈簧網(wǎng)的速度v₁和接觸彈簧網(wǎng)的速度為v，而根據(jù)動能定理或機械能守恒定律即可求出v和v₁．
解答：解：取向上為正方向，
以演員為研究對象，設(shè)其接觸彈簧網(wǎng)的速度為v，
根據(jù)動能定理mgh=mv²
得v=-=-8m/s，其中負號表示演員的運動方向豎直向下
設(shè)演員脫離彈簧網(wǎng)的速度v₁，
根據(jù)機械能守恒定律mgh₁=m
解得v₁==6m/s，方向豎直向上
演員觸網(wǎng)的過程中網(wǎng)對演員的作用力為F，則有
（F-mg）t=mv₁-mv
解得F=850N，
根據(jù)牛頓第三定律可知演員對彈簧網(wǎng)的彈力F^′=-F=-850N，
故演員對網(wǎng)的平均沖力的大小是850N，方向豎直向下．
點評：在用動量定理解題的時候要注意動量定理是矢量式，一定要規(guī)定正方向．