Question

2．最近，媒體上以《少女雨夜跳下6米高天橋 重慶交巡警雙手接住》為題報(bào)道了重慶交巡警王靜的感人故事．其中一段是這樣的“女孩突然從王靜的頭頂上飛落下來，而且是側(cè)身向下---這時(shí)，救生墊還沒到場，只有冷冰冰的雨和硬邦邦的地！‘拼了，接住！’王靜下意識(shí)地暗自喊了一聲，給自己鼓勁”．“他快速伸出雙手舉過頭頂，在一雙手掌接觸到女孩側(cè)身軀體的剎那間，果斷收手收腹，順勢泄力將女孩攬入懷中，并果斷將先前虛步邁出的右腳一個(gè)回撤，進(jìn)而屈膝后倒，抱著女孩向地面滾去…”，“奇跡出現(xiàn)了---王靜抱著女孩倒地后，在地面滾了半圈，而后兩人都自主站了起來：王靜沒有外傷，行動(dòng)自如；女孩僅腿部輕微擦傷，神智清醒，…”．假設(shè)女孩質(zhì)量50kg，王靜舉過頭頂?shù)碾p手高2米．g取10m/s²，王靜抱著女孩倒地時(shí)的速度可視為零．求：
（1）女孩與王靜雙手剛要接觸時(shí)的速度；
（2）王靜雙手與女孩接觸到倒地過程中女孩對(duì)王靜的平均作用力．

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出女孩與王靜雙手剛要接觸時(shí)的速度；對(duì)接觸到倒地的過程運(yùn)用動(dòng)能定理，求出孩對(duì)王靜的平均作用力．

解答 解：（1）由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：${{v}_{1}}^{2}-0=2g（H-h）$
解得：${v}_{1}=\sqrt{2g（H-h）}$=$\sqrt{2×10×（6-2）}m/s=4\sqrt{5}m/s$
（2）由動(dòng)能定理得：mgH-Fh=0，
$F=\frac{mgH}{h}=\frac{50×10×6}{2}N=1500N$．
由牛頓第三定律得女孩對(duì)王靜的平均作用力
F′=F=1500N．
答：（1）女孩與王靜雙手剛要接觸時(shí)的速度為$4\sqrt{5}m/s$；
（2）王靜雙手與女孩接觸到倒地過程中女孩對(duì)王靜的平均作用力為1500N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，運(yùn)用動(dòng)能定理解題關(guān)鍵選擇好研究的過程，分析過程中有哪些力做功，然后根據(jù)動(dòng)能定理列式求解．