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牛顿运动定律的应用
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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忍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
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
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忍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。 设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取
。当运动员与吊椅一起正以加速度
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。
◎ 答案
解:解法一:(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。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:
由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力
(2)设吊椅对运动员的支持力为F
N
,对运动员进行受力分析如图所示,则有:
由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N
解法二:设运动员和吊椅的质量分别为M和m;运动员竖直向下的拉力为F,对吊椅的压力大小为F
N
。 根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力为F
N
。分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律
①
②
由①②得
,
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“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忍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…”主要考查了你对 【牛顿运动定律的应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/348679.html
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