Question

舉重運動是力量和技巧充分結(jié)合的體育項目．就“抓舉”而言，其技術(shù)動作可分為預(yù)備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴六個步驟，如圖所示，照片表示了其中的幾個狀態(tài)．現(xiàn)測得輪子在照片中的直徑為1.0cm，在照片上用尺量出從發(fā)力到支撐，杠鈴上升的距離為1.6cm．已知運動員所舉杠鈴的直徑是45cm，質(zhì)量為150kg，運動員從發(fā)力到支撐歷時0.8s，試估算這個過程中杠鈴向上運動的最大速度；若將運動員發(fā)力時的作用力簡化成恒力，則該恒力有多大？

Answer 1

分析：運動員發(fā)力到支撐的過程，杠鈴先做勻加速直線運動，然后做勻減速直線運動，結(jié)合運動學(xué)公式和牛頓第二定律求出恒力的大�。�

解答：解：杠鈴上升的距離：H=

45

1

×1.6cm=72cm=0.72m
設(shè)這個過程中杠鈴向上運動的最大速度為v，則有：

v

2

t1+

v

2

t2=

v

2

t=H
解得最大速度為：v=

2H

t

=

0.72×2

0.8

=1.8m/s．
則：

v2

2a

+

v2

2g

=H，
代入數(shù)據(jù)解得：a=2.89m/s²．
根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=ma
則有：F=mg+ma=1933.5N．
答：這個過程中杠鈴向上運動的最大速度為1.8m/s，恒力F為1933.5N．

點評：解決本題的關(guān)鍵理清杠鈴的運動過程，結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進(jìn)行求解．