Question

质量为60kg的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．如图所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力至少应为多少？（忽略空气阻力，g=10m/s²）（　　）

A．600 N

B．2 400 N

C．3 000 N

D．3 600 N

Answer 1

分析：人在最高点的最小速度为零，根据动能定理求出人在最低点的速度，再根据牛顿第二定律求出拉力的大小．

解答：解：设人的长度为l，人的重心在人体的中间．
最高点的最小速度为零，根据动能定理得：mgl=

1

2

mv2．解得最低点人的速度v=

2gl

．
根据牛顿第二定律得，F-mg=m

v2

l 2

，解得F=5mg=3000N．故C正确，A、B、D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键知道最高点的最小速度为零，综合牛顿第二定律和动能定理进行求解．