小兰在学校实验室做探究串、并联电路电流规律的实验时想到下面问题,请你帮她做出答案。(1)在图1中,__________(填“甲”或“乙”)图是并联电路。(2)请在图1(乙)的导线上用箭头标

◎ 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韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化如下: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65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2。当运动员与吊椅一起以加速度a=1 m/s2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:(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m,绳拉运动员的力为F
以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M+m)g、向上的拉力为2F
根据牛顿第二定律得:2F- (M+m)g=(M+m)a,解得:F=440 N
根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N,方向竖直向下
(2)以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用:重力大小Mg、绳的拉力F、吊椅对运动员的支持力FN
根据牛顿第二定律得:F+FN-Mg=Ma,解得:FN=275 N
根据牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力大小为275 N,方向竖直向下

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“小兰在学校实验室做探究串、并联电路电流规律的实验时想到下面问题,请你帮她做出答案。(1)在图1中,__________(填“甲”或“乙”)图是并联电路。(2)请在图1(乙)的导线上用箭头标…”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。

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