质量是 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来。已知安全带的缓冲时间是 ,安全带长 ,取 ,则安全带所受的平均冲力的大小为( )
A . B . C . D .
A
【详解】
根据
得,弹性绳绷直时,工人的速度为
取人为研究对象,在人和安全带相互作用的过程中,人受到重力 mg 和安全带给的冲力 F ,取 F 方向为正方向,由动量定理得
代入数据解得
F =1100N
方向竖直向上,由牛顿第三定律可知,安全带受到的平均冲力为
F ′= F =1100N
方向竖直向下。故 A 正确, BCD 错误。
故选 A 。
冲量:
定义
力与力的作用时间的乘积叫力的冲量
定义式
I=Ft
标失性
力是矢量,冲量也是矢量
过程性
冲量是描述力对物体作用的时间积累效应的物理量,力越大,作用时间越长,冲量就越大
绝对性
由于力和时间都跟参考系的选择无关,因此冲量也跟参考系的选择无关;另外物体受某个力的冲量只取决于这个力及其作用时间,与物体的运动状态、是否受其他力无关
单位
牛顿·秒,简称牛·秒,符号N·s
备注
(1)冲量表达式,I=Ft只适用于计算恒力的冲量;计算变力的冲量一般用动量定理。
(2)如图所示,在力F随时间t变化的F—t图像中,图线与时间轴之间的“面积”为力的冲量
(3)合外力冲量的计算。
①如果物体受到的各个力作用的时间相同,且都为恒力,可用计算;
②如果在物体运动的整个过程中不同阶段受力不同,则合冲量为各个阶段冲量的矢量和
冲量和功的区别:
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