Question

【題目】質量為60kg的人，不慎從高空支架上跌落．由于彈性安全帶的保護，使他懸掛在空中．已知安全帶長5米，其緩沖時間為1.5秒，則安全帶受到的平均沖力為多少？（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】解：設安全帶被拉直時速度為v，由機械能守恒得：mgh= mv2 …①

設安全帶的平均作用力為F，選向上方向為正，由動量定理得：

Ft﹣mgt=0﹣（﹣mv）… ②

聯立①②并代入數據得：F=1000N．

答：安全帶受到的平均拉力為1000．

【解析】安全帶被拉直前，工人做自由落體運動，根據機械能守恒求出安全帶被拉直時的速度，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拉力．
【考點精析】認真審題，首先需要了解機械能守恒及其條件(在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發生相互轉化，但機械能的總量保持不變)，還要掌握動量定理(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)的相關知識才是答題的關鍵．