问题 计算题

(9分)吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”.设妞妞的质量m=10 kg,从离地h1=28.5 m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=9 m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2=1.5 m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=10 m/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)妞妞对吴菊萍的冲击力大小?

答案

(1)3 s.(2)6 m/s(3)1180N,方向竖直向下

题目分析:(1)对妞妞应用牛顿第二定律,有

mg-0.4mg=ma1 解得a1=6 m/s2

妞妞下落过程由匀变速运动规律有

h1-h2a1t2解得t=3 s.

(2)吴菊萍做匀加速运动,由匀变速运动规律有

s=a2t2   解得a2=2 m/s2

v2= a2t=6 m/s.

⑶对妞妞受力分析,F-mg=ma3 而a3=v2/2h2=108m/s2  得F= 1180N

椐牛顿第三定律,妞妞对吴菊萍的冲击力大小1180N,方向竖直向下

单项选择题
单项选择题