Question

舉重運動是力量和技巧充分結合的體育項目。就抓舉而言，其技術動作可分為預備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個步驟，如圖甲所示照片表示了其中的幾個狀態(tài)。現(xiàn)在只研究從發(fā)力到支撐這個過程，測得輪子在照片中的直徑d=0.9 cm，在照片上用尺量出從發(fā)力到支撐，杠鈴上升的距離為1.4 cm。已知運動員所舉杠鈴的直徑D=0.45 m,質量m=150 kg。運動員從發(fā)力到支撐所用的時間為0.7 s，為了簡便起見，可以認為在該過程中運動員作用在杠鈴上的豎直向上的作用力與時間的關系如圖乙所示，在該過程中杠鈴的速度與時間的關系如圖丙所示，空氣阻力不計，g取10 m/s²,則：

（1）估算在從發(fā)力到支撐的過程中杠鈴向上運動的最大速度v_m;

（2）求F-t圖象中F₀的值。

Answer 1

解：（1）放大倍數(shù)n=p/d=50倍，總上升的距離：

h₁=1.4×50×10^-2 m=0.7 m  ①

h₁=·t·v_m,代入數(shù)據(jù)得：v_m=2 m/s  ②

（2）減速上升的加速度為g,上升的高度：

h′==0.2 m,

所以：h=h₁-h′=0.5 m  ③

v_m²=2ah,代入數(shù)據(jù)得：a=4 m/s²  ④

F₀-mg=ma,代入數(shù)據(jù)得：F₀=2 100 N  ⑤

考查牛頓第二定律，勻變速直線運動規(guī)律，速度圖象。