问题
问答题
杭州滨江区的白金海岸小区吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”. 设妞妞的质量m=10kg,从离地h1=28.5m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍;在妞妞开始掉下时,吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离S=9m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2=1.5m处接住妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零,缓冲过程中的空气阻力不计.g=10m/s2.求:
(1)妞妞在被接到前下落的时间;
(2)吴菊萍跑到楼下时的速度;
(3)在缓冲过程中吴菊萍对妞妞做的功.
答案
(1)对妞妞用牛顿第二定律:mg-0.4mg=ma1
求得:a1=6m/s2
妞妞下落过程是匀变速直线运动,由位移时间关系:
h1=
a1t21 2
解得:t=3s
(2)吴匀加速运动:S=
a 2t21 2
解得:a2=2m/s2
由速度时间关系:υ2=a2t=6m/s
(3)妞妞下落h1的速度:υ1=a1t=18m/s
缓冲过程中,对妞妞由动能定理,
得:W+mgh2=0-
mυ121 2
W=-1770J
答:(1)妞妞在被接到前下落的时间3s;
(2)吴菊萍跑到楼下时的速度6m/s;
(3)在缓冲过程中吴菊萍对妞妞做的功是-1770J.