2008年四川发生“5.12”汶川大地震．某商场一栋高45.0m的楼房发生轰然倒塌，灰尘和残渣四处飞扬，商场的人们几乎没能逃生．我们不妨设置当时的情境：当处于倒

题文

2008年四川发生“5.12”汶川大地震．某商场一栋高45.0m的楼房发生轰然倒塌，灰尘和残渣四处飞扬，商场的人们几乎没能逃生．我们不妨设置当时的情境：当处于倒塌部分正下方的地面人员，看到一块质量约为4.0×10³kg的墙块从楼房顶端竖直掉落时到作出反应开始逃离需0.2s的时间，安全区域离建筑物30.0m以外（实际的安全区要更远）．设该坠落墙块与地面作用时间为0.5s，不计空气阻力，g取10.0m/s²．求：
（1）该地面人员从发现墙块掉落至逃到安全区至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速时间，百米短跑世界记录为9″79）
（2）由于震源产生纵波和横波引起地表不同震感，设产生的纵波的传播速率v_p=9.3km/s，横波的传播速率v_s=3.1km/s，设在某处的地震观测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔△t₀=5.0s，那么观测中心与震源之间的距离s为多少千米？
（3）该坠落块对地产生的平均作用力多大？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）坠落物做自由落体运动的时间：
h=12gt²
地面人员逃离时间t′=t-0.2s
逃离速度v=st′                                         
解得    t=3s  
      v≈10.7m/s                      
 （2）震动同时开始传播，则由匀速运动规律知
s=v_pt_p
s=v_st_s
△t₀=t_s-t_p                                       
求得  s≈23.3km                                      
（3）落地速度    v₀=gt                                        
解得   v₀=30m/s                                     
根据动量定理可知：
F_合△t=mv₀                                          
（F-mg）△t=mv₀                                    
求得 F=2.8×10⁵N   
答：（1）该地面人员从发现墙块掉落至逃到安全区至少要以10.7m/s 速度奔跑
（2）观测中心与震源之间的距离s为23.3km                                      
（3）该坠落块对地产生的平均作用力是2.8×10⁵N．

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“2008年四川发生“5.12”汶川大地震.....”主要考查你对 [匀速直线运动 ]考点的理解。

匀速直线运动

定义：
在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动。

特点：
加速度a=0，速度v=恒量。

位移公式：
S=vt。

知识点拨：

1. 匀变速直线运动是在相等时间内速度变化相等的直线运动。注意在此定义中所涉及的“相等时间内”应理解为任意相等的时间内，而非一些特定相等的时间内。
2. 做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等，即路程与时间成正比；速度大小不随路程和时间变化；位移与路程的大小相等。
   
   
   
3. 匀速直线运动是理想状态与实际的结合。匀速直线运动不常见，因为物体做匀速直线运动的条件是不受外力或者所受的外力和为零，但是我们可以把一些运动近似地看成是匀速直线运动。如：滑冰运动员停止用力后的一段滑行、站在商场自动扶梯上的顾客的运动等等。我们可用公式v=s/t求得他们的运动速度。式中，s为位移，v为速度且为恒矢量，t为发生位移s所用的时间。由公式可以看出，位移是时间的正比例函数：位移与时间成正比。
4. 当物体处于匀速直线运动时，物体受力平衡。
5. 做匀速直线运动的物体其速度是保持不变的，因此，如果知道了某一时刻（或某一距离）的运动速度，就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度。

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