“引體向上”是一項體育健身運動，該運動的規(guī)范動作是：兩手正握單杠，由身體懸垂開始．上提時，下顎須超過杠面；下放時，兩臂放直，不能曲臂．這樣上拉下放，重復(fù)動作，達到鍛煉臂力和腹肌的目的．如圖所示，某同學(xué)質(zhì)量為m=60kg，下放時下顎距單杠面的高度為H=0.4m，當(dāng)他用F=720N的恒力將身體拉至某位置時，不再用力，依靠慣性繼續(xù)向上運動．為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時間至少為多少？不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．

解：設(shè)施加恒力F時，人的加速度為a，由牛頓運動定律得
F-mg=ma
代入解得a===2m/s2
設(shè)加速運動時間為t，人加速上升的高度為
人加速上升的末速度為v=at
人不再用力后，以速度v豎直上拋的高度為=
且h1+h2=H
得到+=H
代入解得 s．
答：恒力F的作用時間至少為 s．
分析：人先恒力作用下做勻加速運動，后做豎直上拋運動，即做勻減速直線運動．根據(jù)牛頓第二定律求出勻加速運動的加速度，運動學(xué)公式得出人上升的高度與時間的關(guān)系式，以及勻加速運動的末速度與時間的關(guān)系．再由運動學(xué)公式得出豎直上拋的高度．根據(jù)總高度等于H，聯(lián)立求解恒力作用的時間．
點評：本題要善于建立物理模型，對實際過程進行簡化：人先做勻加速運動后做勻減速運動．要抓住兩個過程之間速度關(guān)系和位移關(guān)系．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?蘇州一模）引體向上運動是同學(xué)們經(jīng)常做的一項健身運動．如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2．不計空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化．
（1）第一次上拉時，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過t=1s時間，下顎到達單杠面，求該恒力F的大小及此時他的速度大�。�
（2）第二次上拉時，用恒力F′=720N拉至某位置時，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運動，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時間至少為多少．

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科目：高中物理 來源：蘇州一模 題型：問答題

引體向上運動是同學(xué)們經(jīng)常做的一項健身運動．如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2．不計空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化．
（1）第一次上拉時，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過t=1s時間，下顎到達單杠面，求該恒力F的大小及此時他的速度大小；
（2）第二次上拉時，用恒力F′=720N拉至某位置時，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運動，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時間至少為多少．
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科目：高中物理 來源： 題型：

（15分）引體向上運動是同學(xué)們經(jīng)常做的一項健身運動。如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化。

（1）第一次上拉時，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過t=1s時間，下顎到達單杠面，求該恒力F的大小及此時他的速度大小；

(2) 第二次上拉時，用恒力F/=720N拉至某位置時，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運動，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時間至少為多少。

 

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科目：高中物理 來源：2012屆福建省漳州市薌城中學(xué)高三適應(yīng)性檢測理科綜合物理試卷（帶解析） 題型：計算題

（15分）引體向上運動是同學(xué)們經(jīng)常做的一項健身運動。如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化。

（1）第一次上拉時，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過t=1s時間，下顎到達單杠面，求該恒力F的大小及此時他的速度大小；
(2) 第二次上拉時，用恒力F/=720N拉至某位置時，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運動，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時間至少為多少。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年福建省漳州市高三適應(yīng)性檢測理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計算題

（15分）引體向上運動是同學(xué)們經(jīng)常做的一項健身運動。如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化。

（1）第一次上拉時，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過t=1s時間，下顎到達單杠面，求該恒力F的大小及此時他的速度大��；

(2) 第二次上拉時，用恒力F/=720N拉至某位置時，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運動，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時間至少為多少。

 

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