Question

18．如图所示，新型轿车前排都装有安全气囊，气囊内储有某种物质，一受到冲击就立即分解成大量气体，使气囊迅速膨胀，填补在乘员和挡风玻璃、方向盘之间，防止乘员受伤，某次实验中，汽车的速度为144km/h，驾驶员冲向气囊后经0.2s停止运动．设驾驶员冲向气囊部分的质量70kg，头部和胸部作用在气囊上的面积为700cm²，在这种情况下，求驾驶员的头部和胸部受到的平均压强是多少？

Answer 1

分析 模拟司机的头部和胸部可看作近似匀减速运动，由速度变化快慢求解加速度的数值、由牛顿第二定律可得头部和胸部所受的平均作用力，进而求得压强的平均值．

解答 解：144km/h=40m/s，
模拟司机冲向气囊后作匀减速直线运动，加速度大小为：
a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{40}{0.2}$m/s²=200m/s²；
根据牛顿第二定律，模拟司机头部和胸部受力为：
F=ma=70×200N=14000N
模拟司机的头部和胸部所受到的冲击压强的平均值为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{14000}{700×1{0}^{-4}}$p_a=2×10⁵p_a
答：模拟司机的头部和胸部所受到的冲击压强的平均值为2×10⁵p_a．

点评 理论联系实际的题目经常考察，注意分析题目涉及的情境，运用相关知识加以解决，本题涉及匀变速运动规律、压强的计算．