由“最美媽媽”勇接墜樓女童的感人事跡編寫的物理題

毛小平

（貴州省盤縣二中，貴州 盤縣 553500）

2011年7月2日下午1點半，在杭州濱江區的一住宅小區，一個2歲女童突然從10樓墜落，剛好從樓下經過的杭州市民吳菊萍奮不顧身地沖過去用雙手接住了孩子，吳菊萍因此手臂粉碎性骨折，被網民稱為“最美媽媽”.墜樓女孩也因吳菊萍這位偉大女性的壯舉而獲救.

“最美媽媽”吳菊萍女士的這一壯舉中包含了諸多的有關物理學的問題，用這位偉大的女性的事跡編寫出相應的物理問題來讓學生解決，不但能提高學生學習解決物理問題的興趣，更重要的是能讓學生在學習解決物理問題的過程中去感受這位偉大女性的人格魅力，從而使學生在學習物理學的同時受到人格塑造的教育.

問題1.假設每層樓高3m，窗臺高1m，“最美媽媽”雙臂接女童處距地面高1m，則女童對“最美媽媽”雙臂的平均沖力多大？這樣大的沖力相當于質量為多大的物體直接壓在“最美媽媽”的雙臂上（假設女童質量為15kg）？

這一問題對于學過動能定理的學生，可以用動能定理來解決.對于只學到牛頓三定律的學生，可以用動力學與運動學的方法來解決.

解析：如圖1所示，女童墜樓處距地面高為28m，最美媽媽雙臂接女童處距地面高為1m，則由動能定理知

女童對“最美媽媽”雙臂的平均沖力為4200N，相當于420kg的重物直接壓在她的雙臂上.

問題2.如果沒有“最美媽媽”的雙臂作為緩沖，女童直接掉在地上，假設女童與地面接觸后，需0.01s的時間，速度由最大值減到0，則地面對女童的平均沖力多大，這么大的沖力，相當于質量為多少噸的物體直接壓在女童的身上？

圖1

解析：假設這種情況下女童落地前一瞬間的速度為v，地面對女童的平均沖力為F，則

可得F＝35646N.

這么大的沖力相當于3.56t的重物直接壓在女童的身上.“最美媽媽”的壯舉，讓女童所受沖力從35646N減小到4200N，只有原來的十分之一多一點.

問題3.設女童在落地前最后1m因“最美媽媽”雙臂的緩沖而做勻減速直線運動，其速度由最大值著減到0，則在最后1m所用的時間因“最美媽媽”的壯舉而增加了多少？

解析：設女童距地面1m時的速度為v，若無“最美媽媽”雙臂的緩沖，再經t1時間就重重的落在地上，則

可得t1＝0.0426s.

因“最美媽媽”雙臂的緩沖，女童在最后1m的落地時間從原來的t1減少到t2，則

可得t2＝0.0861s.

因“最美媽媽”的壯舉，墜樓女童在落地前最后1m所用的時間由原來的0.0426s增大到0.0861s，增加了0.0435s.一位偉大的女性，為女童爭取了0.0435s的時間，進而挽救了這位女童的生命.

當學生計算到這里的時候，他們的心跳會因這短短的0.0435s的數據而加速.他們會很自然地在以上物理問題的解決過程中學到比物理知識更為重要的東西.