在2008年*殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強...

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問題詳情:

在2008年*殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神。為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運動員拉住,如圖所示。設運動員的質量為65kg,吊椅的質量為15kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。當運動員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時,試求:

在2008年*殘奧會開幕式上,運動員手拉繩索向上攀登,最終點燃了主火炬,體現了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強...

(1)運動員豎直向下拉繩的力;   

(2)運動員對吊椅的壓力。

【回答】

【知識點】 牛頓第二定律;牛頓第三定律.C1 C2

【*解析】(1) 440 N,方向豎直向下 (2) 275 N,方向豎直向下  解析: (1)設運動員和吊椅的質量分別為M和m,繩拉運動員的力為F 以運動員和吊椅整體為研究對象,受到重力的大小為(M+m)g、向上的拉力為2F 根據牛頓第二定律得:2F- (M+m)g=(M+m)a,解得:F=440 N 根據牛頓第三定律,運動員拉繩的力大小為440 N,方向豎直向下

(2)以運動員為研究對象,運動員受到三個力的作用:重力大小Mg、繩的拉力F、吊椅對運動員的支持力FN 根據牛頓第二定律得:F+FN-Mg=Ma,解得:FN=275 N 根據牛頓第三定律,運動員對吊椅的壓力大小為275 N,方向豎直向下

【思路點撥】(1)以人和吊椅為研究對象,對整體受力分析,由加速度可以求得對繩的拉力; (2)再以吊椅為研究對象,受力分析可以求得對吊椅的壓力.分析多個物體的受力時,一般先用整體法來求得共同的加速度,再用隔離法分析單個物體的受力,求得物體的受力情況,本題就是典型的應用整體隔離法的題目.

知識點:牛頓第二定律

題型:計算

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