奥运会单杠比赛中有一个“单臂大回环”动作,难度系数非常大.假设运动员质量为m,单臂抓杠身体下垂时,手掌到人体重心的距离为l,在运动员单臂回转从顶点倒立(已知此时速度为0

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

奥运会单杠比赛中有一个“单臂大回环”动作,难度系数非常大.假设运动员质量为m,单臂抓杠身体下垂时,手掌到人体重心的距离为l,在运动员单臂回转从顶点倒立(已知此时速度为0)转动至最低点的过程中(可将人视作质量集中于重心的质点,且不考虑手掌与单杠间的摩擦力以及空气阻力,重力加速度为g).下列分析正确的有(  )
A.在最低点处的加速度大小是5g
B.经过最低点角速度等于2

g
l
C.到最低点处速度是

gl
D.在最低点时运动员手臂拉力大小为5mg

◎ 答案

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从最高点到最低点时,人的重心下降2l,据动能定理可得,运动动员在最低点的瞬时速度mg2l=
1
2
mv2-0
v=2

gl

A、据a=
v2
R
=4g,故A错误;
B、据v=R?得,运动的角速度?=
v
R
=
2

gl
l
=2

g
l
,故B正确;
C、最低点处速度为v=2

gl
,故C错误
D、最低点时,单杠对人的拉力与人重力的合力提供向尽力故F-mg=m
v2
R
得F=mg+m
v2
R
=5mg,即最低点时单杠对运动员手臂的拉力为5mg,故运动员手臂拉力大小为5mg,故D正确.
故选BD.
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