Question

5．人做“蹦極跳”運動，用原長為15m的橡皮繩拴住身體往下躍．若此人的質(zhì)量為50kg，從50m高處由靜止下落，從開始下落到停止的瞬間所用時間為4s，則橡皮繩對人的平均作用力約為多少？

Answer 1

分析 由自由落體運動的位移公式求出自由落體的時間，然后求出繩子產(chǎn)生拉力的時間，最后由動量定理求出繩子的平均作用力．

解答 解：人先做自由落體運動，由$h=\frac{1}{2}gt_1^2$可得自由下落的時間為：${t_1}=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×15}{10}}s=1.73s$，
繩的拉力作用時間為：t₂=t-t₁=4s-1.73s=2.27s，
設(shè)向上為正方向，全程應(yīng)用動量定理有：Ft₂-mgt=0
解得，平均作用力：$F=\frac{mgt}{t_2}=\frac{50×10×4}{2.27}N=8.8×{10^2}N$．
答：橡皮繩對人的平均作用力為880N．

點評 本題考查了求橡皮繩的平均作用力，橡皮繩的作用力是變力，可以應(yīng)用動量定理求解，分析求出人的運動過程、求出橡皮繩產(chǎn)生力的時間，應(yīng)用動量定理即可求出平均作用力．