在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间
题型:北京期末题难度:来源:
在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量m1=65kg,吊椅的质量m2=15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力。 |
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答案
解:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F。 取运动员和吊椅整体做为研究对象,则有: 2F-( m1 +m2) g=( m1 +m2)a , F=440N 由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力F"=440N (2)设吊椅对运动员的支持力为FN,取运动员做为研究对象, 则有: F +FN- m1g =m1a FN=275N 由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N。 |
举一反三
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