Question

【題目】質量是60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護作用，最后使人懸掛在空中．已知安全帶伸直后長5m，彈性安全帶緩沖時間為1.2s，求
（1）安全帶伸直時，建筑工人具有的速度為多少？
（2）安全帶所受的平均沖力為多少．（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）解：人下落為自由落體運動，下落到底端時的速度為：v =2gh，

所以：v0= =10 m/s

（2）解：取人為研究對象，在人和安全帶相互作用的過程中，人受到重力mg和安全帶給的沖力F，取F方向為正方向，由動量定理得：（F﹣mg）t=0﹣m（﹣v0）

所以F=mg+

代入數據得：F=1100 N，方向豎直向上．

【解析】（1）安全帶被拉直前，工人做自由落體運動，根據位移﹣速度公式求出安全帶被拉直時的速度；（2）設安全帶的平均作用力為F，選向上方向為正，由動量定理即可求出安全帶受到的平均沖力．
【考點精析】本題主要考查了動量定理的相關知識點，需要掌握動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統.對物體系統，只需分析系統受的外力，不必考慮系統內力.系統內力的作用不改變整個系統的總動量；動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力.對于變力，動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值才能正確解答此題．