Question

【題目】據(jù)統(tǒng)計，人在運動過程中，腳底在接觸地面瞬間受到的沖擊力是人體所受重力的數(shù)倍。為探究這個問題，實驗小組同學(xué)利用落錘沖擊的方式進行了實驗，即通過一定質(zhì)量的重物從某一高度自由下落沖擊地面來模擬人體落地時的情況。重物與地面的形變很小，可忽略不計，不考慮空氣阻力的影響取重力加速度g＝10m/s2下表為一次實驗過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)。

重物（包括傳感器）的質(zhì)量m/kg	8.5
重物下落高度H/cm	45
重物反彈高度h/cm	20
最大沖擊力Fm/N	850
重物與地面接觸時間t/s	0.1

（1）請你選擇所需數(shù)據(jù)，通過計算回答下列問題

a．重物受到地面的最大沖擊力時的加速度大小a＝_____

b．在重物與地面接觸過程中，重物受到地面施加的平均作用力是_____倍重物所受的重力。

（2）如果人從某一確定高度由靜止豎直跳下，為減小腳底在與地面接觸過程中受到的沖擊力，可采取一些具體措施，請你提供一種可行的方法并說明理由。_____。

Answer 1

【答案】90m/s2 6 人接觸地面后要同時下蹲以通過延長與地面接觸的時間來減小人受到地面的沖擊力

【解析】

（1）a．重物受到最大沖擊力時加速度的大小為a，由牛頓第二定律解得：

b．重物在空中運動過程中，由動能定理有：

重物與地面接觸前瞬時的速度大小為：

重物離開地面瞬時的速度大小為：

重物與地面接觸過程，重物受到的平均作用力大小為F，設(shè)豎直向上為正方向，由動量定理有：（F﹣mg）t＝mv2﹣mv1

解得：F＝510N

重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的倍數(shù)為：

因此重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6倍。

（2）人接觸地面后要同時下蹲以通過延長與地面接觸的時間來減小人受到地面的沖擊力。