Question

如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自己为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动，若男运动员的转速为30转/分，女运动员触地冰鞋的线速度为4.7m/s．g取10m/s²．求：
（1）女运动员做圆周运动的角速度及触地冰鞋做圆周运动的半径；
（2）若男运动员手臂与竖直夹角60°，女运动员质量50kg，则男运动员手臂拉力是多大？

Answer 1

解：（1）女运动员做圆周运动的角速度即男运动员转动的角速度．
则ω=30r/min=30×2π/60=πrad/s
由 v=ωr得：r=1.5m
（2）根据向心力公式得：
Fcos30°=mrω²
解得：F=850N
答：（1）女运动员做圆周运动的角速度为πrad/s，触地冰鞋做圆周运动的半径为1.5m；
（2）若男运动员手臂与竖直夹角60°，女运动员质量50kg，则男运动员手臂拉力是850N
分析：（1）匀速圆周运动的角速度由转速n解得，触地冰鞋做圆周运动的半径根据v=ωR解得．
（2）根据合外力提供向心力公式列式即可求解．
点评：本题是实际问题，要建立物理模型，对实际问题进行简化．常规题，难度不大．