Question

18．如圖所示，新型轎車前排都裝有安全氣囊，氣囊內(nèi)儲(chǔ)有某種物質(zhì)，一受到?jīng)_擊就立即分解成大量氣體，使氣囊迅速膨脹，填補(bǔ)在乘員和擋風(fēng)玻璃、方向盤(pán)之間，防止乘員受傷，某次實(shí)驗(yàn)中，汽車的速度為144km/h，駕駛員沖向氣囊后經(jīng)0.2s停止運(yùn)動(dòng)．設(shè)駕駛員沖向氣囊部分的質(zhì)量70kg，頭部和胸部作用在氣囊上的面積為700cm²，在這種情況下，求駕駛員的頭部和胸部受到的平均壓強(qiáng)是多少？

Answer 1

分析 模擬司機(jī)的頭部和胸部可看作近似勻減速運(yùn)動(dòng)，由速度變化快慢求解加速度的數(shù)值、由牛頓第二定律可得頭部和胸部所受的平均作用力，進(jìn)而求得壓強(qiáng)的平均值．

解答 解：144km/h=40m/s，
模擬司機(jī)沖向氣囊后作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{40}{0.2}$m/s²=200m/s²；
根據(jù)牛頓第二定律，模擬司機(jī)頭部和胸部受力為：
F=ma=70×200N=14000N
模擬司機(jī)的頭部和胸部所受到的沖擊壓強(qiáng)的平均值為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{14000}{700×1{0}^{-4}}$p_a=2×10⁵p_a
答：模擬司機(jī)的頭部和胸部所受到的沖擊壓強(qiáng)的平均值為2×10⁵p_a．

點(diǎn)評(píng) 理論聯(lián)系實(shí)際的題目經(jīng)�？疾�，注意分析題目涉及的情境，運(yùn)用相關(guān)知識(shí)加以解決，本題涉及勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、壓強(qiáng)的計(jì)算．