Question

【題目】為探究人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腳底在接觸地面瞬間受到的沖擊力問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用落錘沖擊地面的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即通過(guò)一定質(zhì)量的重物從某一高度自由下落沖擊地面來(lái)模擬人體落地時(shí)的情況。重物與地面的形變很小，可忽略不計(jì)，g 取10m/s2.下表為一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知

重物（包括傳感器）的質(zhì)量 m/kg	8.5
重物下落高度 H/cm	45
重物反彈高度 h/cm	20
最大沖擊力 Fm/N	850
重物與地面接觸時(shí)間 t/s	0.1

A. 重物受到地面的最大沖擊力時(shí)的加速度大小為100m/s2

B. 重物與地面接觸前瞬時(shí)的速度大小為2m/s

C. 重物離開(kāi)地面瞬時(shí)的速度大小為3m/s

D. 在重物與地面接觸的過(guò)程中，重物受到的地面施加的平均作用力是重物所受重力的6 倍

Answer 1

【答案】D

【解析】

地面對(duì)重物的沖擊力F方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律：F-mg=ma，當(dāng)沖擊力最大時(shí)，代入解得加速度最大為90 m/s2，A錯(cuò)誤；重物下落的高度為45cm，根據(jù)可求下落的時(shí)間為t=0.3s，所以落地時(shí)的速度v=gt=3m/s，B錯(cuò)誤；反彈的高度為20cm，豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，由可求離開(kāi)地面時(shí)的速度為2m/s，C錯(cuò)誤；與地面相互作用的過(guò)程，取向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理：，代入解得地面對(duì)重物的平均作用力，所以D正確。