Question

3．一輛車強(qiáng)行超車時(shí)，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后連為一體，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5米．據(jù)測(cè)算兩車相撞前的速度約為30m/s．求：
（1）若人與車一起做減速運(yùn)動(dòng)，車禍過程中車內(nèi)約60kg的人受到的平均沖力是多大
（2）若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體作用時(shí)間是1s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為多大？

Answer 1

分析 （1）人隨車動(dòng)，根據(jù)位移速度公式可求車的加速度，然后利用牛頓第二定律可求人受到的平均沖力；
（2）由動(dòng)量定理求出人受到的水平?jīng)_力．

解答 解：（1）由${v}^{2}-{{v}_{0}}^{2}=2ax$得人和車減速的加速度大小為：
$a=\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2x}=\frac{3{0}^{2}}{2×0.5}m/{s}^{2}=900m/{s}^{2}$
根據(jù)牛頓第二定律得人受到的平均沖力為：
F=ma=60×900N=5.4×10⁴N
（2）有動(dòng)量定理得：
F′t=mv-mv₀
解得：$F′=\frac{mv-m{v}_{0}}{t}=\frac{0-60×30}{1}N=-1800N$
負(fù)號(hào)表示力的方向與初速度方向相反
答：（1）若人與車一起做減速運(yùn)動(dòng)，車禍過程中車內(nèi)約60kg的人受到的平均沖力是5.4×10⁴N
（2）若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體作用時(shí)間是1s，求這時(shí)人體受到的平均沖力為1800N．

點(diǎn)評(píng) 分析清楚車的運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)量定理即可正確解題．