2001年9月11日，美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击，恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”.其中一架客机拦腰

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2001年9月11日，美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击，恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”.其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方，并引起巨大爆炸，大约1 h后，南部塔楼部分轰然倒塌（高约245 m），灰尘和残骸四处飞溅，300多名救援警察和消防人员没来得及逃生.
我们不妨设置一个情境：当处于倒塌部分正下方的地面人员，看到一块质量约为
4×10³ kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2 s的时间，逃离的安全区域
为离大厦100 m外（实际的安全区要更远）.设该坠落块与地面作用时间为0.05 s，不计
空气阻力，g取10 m/s².
求：（1）地面人员要逃离大厦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）该坠落块对地产生的平均作用力多大？
（3）由于爆炸引起地表震动，设产生的纵波的传播速率v_p="9.1" km/s,横波的传播速率v_s="3.1" km/s，设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔Δt₀=5s,那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米？

答案

（1）v="10.3" m/s （2） F=5.64×10⁶ N （3） s="23.1" km

解析

（1）坠落物做自由落体运动的时间：h=gt² 落地速度v₀=gt  地面人员逃离时间t′=t-0.2
逃离速度v= 求得t="7" s v₀="70" m/s v="10.3" m/s
（2）根据牛顿运动定律可知：（F-mg）=ma=m求得F=5.64×10⁶ N
（3）震动同时产生传播，则由匀速运动知 求得s="23.1" km