Question

3．2014年8月，山東魯能隊(duì)再度包攬乒超男女團(tuán)體的冠軍，加冕雙冠王!假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速跑動(dòng)，球拍與球保持相對靜止且球拍平面和水平面之間夾角為θ．設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，不計(jì)球拍和球之間摩擦，不計(jì)空氣阻力，則（　�。�

• A． 運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為gsinθ
• B． 球拍對球的作用力大小為mgcosθ
• C． 運(yùn)動(dòng)員對球拍的作用力大小為$\frac{（M+m）g}{cosθ}$
• D． 運(yùn)動(dòng)員對地面的作用力方向豎直向下

Answer 1

分析 球、球拍和人具有相同的加速度，對球分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，結(jié)合平行四邊形定則求出球拍對球的作用力的大�。畬φ�體分析，根據(jù)合力的方向確定地面對運(yùn)動(dòng)員的作用力方向．

解答 解：A、球和運(yùn)動(dòng)員具有相同的加速度，對小球分析如圖所示，
則小球所受的合力為mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律得，
$a=\frac{mgtanθ}{m}$，故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)平行四邊形定則知，球拍對球的作用力N=$\frac{mg}{cosθ}$，故B錯(cuò)誤．
C、對球拍和球整體分析，整體的合力為（M+m）a，根據(jù)平行四邊形定則知，運(yùn)動(dòng)員對球拍的作用力為$\frac{（M+m）g}{cosθ}$，故C正確．
D、運(yùn)動(dòng)員在水平方向加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員受到水平方向的摩擦力與豎直方向的支持力，合力不在豎直方向，根據(jù)牛頓第三定律可知，運(yùn)動(dòng)員對地面的作用力也不在豎直方向，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道球、球拍和人具有相同的加速度，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，掌握整體法、隔離法的運(yùn)用．