【題目】在2008年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,體現(xiàn)了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神。為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用,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65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。當(dāng)運動員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時,試求:
(1)運動員豎直向下拉繩的力;
(2)運動員對吊椅的壓力。

【答案】
(1)設(shè)運動員和吊椅的質(zhì)量分別為Mm,繩拉運動員的力為F,以運動員和吊椅整體為研究對象,受到重力的大小為(M+m)g、向上的拉力為2F,根據(jù)牛頓第二定律得:2F- (M+m)g=(M+m)a,解得:F=440 N 根據(jù)牛頓第三定律,運動員拉繩的力大小為440 N,方向豎直向下


(2)以運動 員為研究對象,運動員受到三個力的作用:重力大小Mg、繩的拉力F、吊椅對運動員的支持力FN。根據(jù)牛頓第二定律得:F+FN-Mg=Ma,解得:FN=275 N 根據(jù)牛頓第三定律,運動員對吊椅的壓力大小為275 N,方向豎直向下


【解析】(1)設(shè)運動員和吊椅的質(zhì)量分別為Mm , 繩拉運動員的力為F , 以運動員和吊椅整體為研究對象,受到重力的大小為(M+m)g、向上的拉力為2F , 根據(jù)牛頓第二定律得:2F- (M+m)g=(M+m)a , 解得:F=440 N 根據(jù)牛頓第三定律,運動員拉繩的力大小為440 N,方向豎直向下。(2)以運動 員為研究對象,運動員受到三個力的作用:重力大小Mg、繩的拉力F、吊椅對運動員的支持力FN。根據(jù)牛頓第二定律得:F+FN-Mg=Ma , 解得:FN=275 N 根據(jù)牛頓第三定律,運動員對吊椅的壓力大小為275 N,方向豎直向下.
本題考查了牛頓運動定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在x軸上有一個點電荷Q(圖中未畫出),A、Bx軸上的兩點,以x軸的正方向為電場力的正方向,放在A、B兩點的檢驗電荷受到的電場力與其所帶電荷量的關(guān)系如圖乙所示.則(  )

A. 點電荷Q帶正電

B. 點電荷QA、B之間

C. A點的電場強度大小為5×103N/C

D. 將一個帶正電的點電荷從A移到B,電場力做的總功為負(fù)值

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【題目】如圖所示為A、B兩質(zhì)點在同一直線上運動的位移﹣時間(x﹣t)圖象.A質(zhì)點的圖象為直線,B質(zhì)點的圖象為過原點的拋物線,兩圖象交點CD坐標(biāo)如圖.下列說法不正確的是(

A. t1t2時間段內(nèi)B質(zhì)點的平均速度與A質(zhì)點勻速運動的速度相等

B. A、B相遇兩次

C. AB前面且離B最遠(yuǎn)時,B的位移為

D. 兩物體速度相等的時刻一定在t1t2時間段內(nèi)的中間時刻

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個不帶電的導(dǎo)體AB,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸.把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開,( 。

A. 此時A帶正電,B帶負(fù)電

B. 此時A電勢低,B電勢高

C. 移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合

D. 先把AB分開,然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示,賽車從起點A出發(fā),沿水平直線軌道運動L后,由B點進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg,通電后以額定功率P=1.5W工作,進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00mR=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。問:要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間?(取g=10 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以v0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運動,經(jīng)t=2s的時間物塊由A點運動到B點,A、B之間的距離L=10m.已知斜面傾角θ=30°,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ= .重力加速度g取10m/s2

(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點時速度的大。
(2)拉力F與斜面的夾角多大時,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,有一塊木板靜止在足夠長的粗糙水平面上,木板質(zhì)量為M=4kg,長為L=1.4m;木塊右端放的一小滑塊,小滑塊質(zhì)量為m=1kg,可視為質(zhì)點.現(xiàn)用水平恒力F作用在木板M右端,恒力F取不同數(shù)值時,小滑塊和木板的加速度分別對應(yīng)不同數(shù)值,兩者的a﹣F圖象如圖乙所示,取g=10m/s2 . 求:

(1)小滑塊與木板之間的滑動摩擦因數(shù),以及木板與地面的滑動摩擦因數(shù).
(2)若水平恒力F=27.8N,且始終作用在木板M上,當(dāng)小滑塊m從木板上滑落時,經(jīng)歷的時間為多長.
答:經(jīng)歷的時間為2s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,幾位同學(xué)在做搖繩發(fā)電實驗:把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上,形成閉合回路.兩個同學(xué)迅速搖動AB這段.假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道,地磁場方向與地面平行,由南指向北.圖中搖同學(xué)是沿東西站立的,甲同學(xué)站在西邊,手握導(dǎo)線的A點,乙同學(xué)站在東邊,手握導(dǎo)線的B點.則下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)搖到最高點時,中電流最大

B. 當(dāng)搖到最低點時,受到的安培力最大

C. 當(dāng)向下運動時,中電流從A流向B

D. 在搖過程中,A點電勢總是比B點電勢高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,圖中A、B是兩個光電門,鋼球自由下落過程中,先后通過光電門A、B,鋼球通過光電門A時與光電門相連的光電計時器開始計時,通過光電門B時就停止計時,得到鋼球從A運動B所用的時間t,用刻度尺測出A、B間的高度h,保持小球下落的位置不變,保持光電門B的位置不變,改光電門A的位置,重復(fù)前面的實驗,測出多組h、t的值.

(1)根據(jù)測得的多組h、t的值,算出每組的 ,作出 圖象,則圖象應(yīng)是圖乙中的
(2)圖線與縱軸的交點表示 , 要求出重力加速度,必須求出圖線的 , 若求出的圖線的這個量用k表示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

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