Question

【題目】某節目中，“氣功師”平躺在水平地面上，其腹部上平放著一塊大石板，助手用鐵錘猛擊大石板，石板裂開而“氣功師”沒有受傷。現用下述模型分析探究：

設大石板質量M=80kg，鐵錘質量m=5kg；鐵錘從h1=1.8m高處由靜止落下，打在石板上反彈，當反彈達到最大高度h2=0.05m時被拿開；鐵錘與石板的作用時間t1=0.01s；由于緩沖，石板與“氣功師”腹部的作用時間t2=0.5s。取重力加速度g=10m/s2。求鐵錘敲擊大石板的過程中：

(1)鐵錘受到的沖量大��；

(2)大石板對鐵錘的平均作用力大小；

(3)大石板對人的平均作用力大小。

Answer 1

【答案】(1)；(2)3550N；(3)871N

【解析】

(1)由機械能守恒定律

解得

則鐵錘打擊石板時的速度

鐵錘反彈時的速度

對鐵錘，由動量定理得

解得

(2)對鐵錘，由沖量定義得

解得

(3)對石板，由動量定理得

解得

由牛頓第三定律得，大石板對人的平均作用力大小