Question

質(zhì)量為65 kg的人從高處跳下，以7 m/s的速度著地，與地面接觸后經(jīng)0.01 s停下，地面對他的作用力是多大?為了安全，人跳下與地面接觸后，雙腿彎曲使人下蹲.若經(jīng)1 s停下，地面對他的作用力是多大?這個值會小于人的重力嗎?并根據(jù)你的計算回答：在什么情況下要考慮自身的重力?什么情況下可以不考慮自身的重力?(取g=10 m/s²)

Answer 1

思路分析：首先引導(dǎo)學(xué)生分析物理情景，確定人著地前后瞬間速度的方向和大小，確定初末態(tài)的動量，然后應(yīng)用動量定理計算，求出人所受的平均作用力，從而進(jìn)行比較，得出結(jié)論.

解析：取人下落方向為正方向，人的初動量為

p=mv=65×7 kg·m/s=455 kg·m/s

    人的末動量為p′=0

    設(shè)人所受平均作用力為F，則由動量定理

    (mg-F)t=p′-p

    得人所受平均作用力為F=mg-

    當(dāng)t=0.01 s時，F(xiàn)=46 150 N

    當(dāng)t=1 s時，F(xiàn)=1 105 N.

答案：46 150 N     1 105 N      不會小于人的重力      若接觸時間很短，則自重可不予考慮，反之，自重就不可忽略.