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高空抛物给人身安全和财产安全带来严重威胁,假定某人将质量约为1kg的砖块从15楼(约45m高)窗口释放,砖块正好砸中停在楼下的轿车,致使轿车顶部被砸中部位严重下凹,砖块砸中轿车
题目详情
高空抛物给人身安全和财产安全带来严重威胁,假定某人将质量约为1kg的砖块从15楼(约45m高)窗口释放,砖块正好砸中停在楼下的轿车,致使轿车顶部被砸中部位严重下凹,砖块砸中轿车至速度减为零,经历的时间约为0.01s,忽略砖块的初速度及水平方向的运动,忽略空气阻力,取g=10m/s2.
(1)求砖块砸中轿车前瞬间的速度v;
(2)估算砖块砸中轿车过程中对车顶的平均冲击力大小FN.
(1)求砖块砸中轿车前瞬间的速度v;
(2)估算砖块砸中轿车过程中对车顶的平均冲击力大小FN.
▼优质解答
答案和解析
(1)砖块最自由落体运动,根据速度位移公式可知:v2=2gh
解得:v=
=
m/s=30m/s
(2)减速阶段的加速度为:a=
=
m/s2=-3000m/s2
根据牛顿第二定律可知:FN-mg=ma
解得:FN=mg+ma=3010N
答:(1)求砖块砸中轿车前瞬间的速度v为30m/s;
(2)估算砖块砸中轿车过程中对车顶的平均冲击力大小FN为3010N
解得:v=
2gh |
2×10×45 |
(2)减速阶段的加速度为:a=
0-v |
t |
0-30 |
0.01 |
根据牛顿第二定律可知:FN-mg=ma
解得:FN=mg+ma=3010N
答:(1)求砖块砸中轿车前瞬间的速度v为30m/s;
(2)估算砖块砸中轿车过程中对车顶的平均冲击力大小FN为3010N
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