Question

在北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬．可將過程簡化．一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示．設(shè)運動員的質(zhì)量為m=60kg，吊椅的質(zhì)量為M=20kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦．重力加速度取g=10m/s²．研究當(dāng)運動員與吊椅一起勻速上升的階段，試求該過程中（要求一定要作出受力分析圖）
（1）繩拉運動員的拉力大小？
（2）運動員對吊椅的壓力大小和方向？

Answer 1

分析：（1）以人和吊椅為研究對象，對整體受力分析，由加速度可以求得對繩的拉力；
（2）再以吊椅為研究對象，受力分析可以求得對吊椅的壓力．

解答：解：（1）對運動員和吊椅整體：
2F=（m+M）g                
代入數(shù)據(jù)得：F=400N             
（2）對運動員：
F+N=mg                    
代入數(shù)據(jù)得：N=200N              
依牛頓第三定律：運動員對吊椅的壓力N′=N=200N，方向豎直向下   
答：（1）運動員豎直向下拉繩的力為400N，
    （2）運動員對吊椅的壓力為200N．

點評：分析多個物體的受力時，一般先用整體法來求得共同的加速度，再用隔離法分析單個物體的受力，求得物體的受力情況，本題就是典型的應(yīng)用整體隔離法的題目．