由“最美妈妈”勇接坠楼女童的感人事迹编写的物理题

毛小平

（贵州省盘县二中，贵州 盘县 553500）

2011年7月2日下午1点半，在杭州滨江区的一住宅小区，一个2岁女童突然从10楼坠落，刚好从楼下经过的杭州市民吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接住了孩子，吴菊萍因此手臂粉碎性骨折，被网民称为“最美妈妈”.坠楼女孩也因吴菊萍这位伟大女性的壮举而获救.

“最美妈妈”吴菊萍女士的这一壮举中包含了诸多的有关物理学的问题，用这位伟大的女性的事迹编写出相应的物理问题来让学生解决，不但能提高学生学习解决物理问题的兴趣，更重要的是能让学生在学习解决物理问题的过程中去感受这位伟大女性的人格魅力，从而使学生在学习物理学的同时受到人格塑造的教育.

问题1.假设每层楼高3m，窗台高1m，“最美妈妈”双臂接女童处距地面高1m，则女童对“最美妈妈”双臂的平均冲力多大？这样大的冲力相当于质量为多大的物体直接压在“最美妈妈”的双臂上（假设女童质量为15kg）？

这一问题对于学过动能定理的学生，可以用动能定理来解决.对于只学到牛顿三定律的学生，可以用动力学与运动学的方法来解决.

解析：如图1所示，女童坠楼处距地面高为28m，最美妈妈双臂接女童处距地面高为1m，则由动能定理知

女童对“最美妈妈”双臂的平均冲力为4200N，相当于420kg的重物直接压在她的双臂上.

问题2.如果没有“最美妈妈”的双臂作为缓冲，女童直接掉在地上，假设女童与地面接触后，需0.01s的时间，速度由最大值减到0，则地面对女童的平均冲力多大，这么大的冲力，相当于质量为多少吨的物体直接压在女童的身上？

图1

解析：假设这种情况下女童落地前一瞬间的速度为v，地面对女童的平均冲力为F，则

可得F＝35646N.

这么大的冲力相当于3.56t的重物直接压在女童的身上.“最美妈妈”的壮举，让女童所受冲力从35646N减小到4200N，只有原来的十分之一多一点.

问题3.设女童在落地前最后1m因“最美妈妈”双臂的缓冲而做匀减速直线运动，其速度由最大值着减到0，则在最后1m所用的时间因“最美妈妈”的壮举而增加了多少？

解析：设女童距地面1m时的速度为v，若无“最美妈妈”双臂的缓冲，再经t1时间就重重的落在地上，则

可得t1＝0.0426s.

因“最美妈妈”双臂的缓冲，女童在最后1m的落地时间从原来的t1减少到t2，则

可得t2＝0.0861s.

因“最美妈妈”的壮举，坠楼女童在落地前最后1m所用的时间由原来的0.0426s增大到0.0861s，增加了0.0435s.一位伟大的女性，为女童争取了0.0435s的时间，进而挽救了这位女童的生命.

当学生计算到这里的时候，他们的心跳会因这短短的0.0435s的数据而加速.他们会很自然地在以上物理问题的解决过程中学到比物理知识更为重要的东西.