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
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(jī)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=
1
2
mv2
得v=-
2gh
=-8m/s,其中負(fù)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(jī)械能守恒定律mgh1=
1
2
mv1 2
解得v1=
2gh1
=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.
練習(xí)冊系列答案
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處.已知在演員向下運動時傳感器顯示的最大壓力為700N,最小壓力為500N,直桿長度為12m,g取10m/S2.求:
(1)直桿的質(zhì)量;
(2)演員下降過程屮加速、減速的加速度;
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