质量为60kg的建筑工人系有5m长的安全带,当工人从足够高的空中落下时,安全带能缓冲时间为2s,求缓冲过程中安全带对工人的平均作用力.(g=10m/s2)
问题描述:
质量为60kg的建筑工人系有5m长的安全带,当工人从足够高的空中落下时,安全带能缓冲时间为2s,求缓冲过程中安全带对工人的平均作用力.(g=10m/s2)
答
设工人*下落结束刚将安全带拉直时的速度大小为v,则有:
v2=2gL
代入数据解得:v=10m/s
在安全带缓冲作用的过程中,工人受到重力mg和安全带给的冲力F,由动量定理得:
(mg-F)t=0-mv
得:F=mg+
=600+mV t
=900N60×10 2
答:安全带对工人的平均冲力的大小为900N.
答案解析:根据*落体运动的速度位移公式求出安全带绷直时的速度,根据动量定理求出安全带对工人的平均冲力的大小.
考试点:牛顿运动定律的应用-超重和失重.
知识点:本题考查了动量定理的基本运用,在运用动量定理时注意速度的方向和力的方向.