Question

如圖所示，一高空作業(yè)的工人質(zhì)量為m=70 kg，腰系一條安全帶.若工人不慎跌落，當(dāng)他的重心位置下降L=5 m時(shí)，安全帶呈豎直狀態(tài)且開始繃直.已知安全帶從開始繃直到拉伸至最長的緩沖時(shí)間為t=1 s，求安全帶受到的平均沖力是多大.（不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s²）

Answer 1

1 400 N

解析：人跌落時(shí)先做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)剛要拉緊安全帶時(shí)的速度為v₁

由v₁²=2gL，

解得  v₁=10 m/s

再經(jīng)過1 s緩沖時(shí)間后人的速度變?yōu)榱�，取向下為正方向，人作為研究�?duì)象，設(shè)安全帶對(duì)人的平均沖力為F

由（mg-F）t=0-mv₁，有F=mg+

代入數(shù)據(jù)解得F=1 400 N

根據(jù)牛頓第三定律可知人給安全帶的沖力為1 400 N.