题目内容
举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目．就抓举而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，如图甲所示照片表示了其中的几个状态．现在只研究从发力到支撑这个过程，测得轮子在照片中的直径d=0.9cm，在照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离为1.4cm．已知运动员所举杠铃的直径0.45m，质量m=150kg．运动员从发力到支撑所用的时间0.7s，为了简便起见，可以认为在该过程中运动员作用在杠铃上的竖直向上的作用力与时间的关系如图乙所示，在该过程中杠铃的速度与时间的关系如图丙所示，空气阻力不计，g取l0m/s2，则
（1）估算在从发力到支撑的过程中杠铃向上运动的最大速度vm；
（2）求F-t图象中F0的值．
（1）估算在从发力到支撑的过程中杠铃向上运动的最大速度vm；
（2）求F-t图象中F0的值．
分析：（1）由题意可知，杠铃先向上做匀加速直线运动，再向上做匀减速直线运动，通过平均速度方法求出杠铃获得的最大速度．
（2）通过运动学公式求出运动员提杠发力时的加速度，再通过牛顿第二定律求出对杠铃施加的作用力大小．
（2）通过运动学公式求出运动员提杠发力时的加速度，再通过牛顿第二定律求出对杠铃施加的作用力大小．
解答：解：（1）已知运动员所举杠铃的直径0.45m，轮子在照片中的直径d=0.9cm，即放大50倍；
在照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离为1.4cm，故上升1.4cm×50=0.7m；
杠铃获得的最大速度为vm．
则
?t1+
t2=x
解得vm=
=
m/s=2m/s．
（2）由
+
=0.7s，又知a2=10m/s2．
解得a1=4m/s2．
根据牛顿第二定律得，F0-mg=ma1
解得F0=mg+ma1=1500+150×4N=2100N．
答：（1）杠铃获得的最大速度为2m/s．
（2）F-t图象中F0的值为2100N．
在照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离为1.4cm，故上升1.4cm×50=0.7m；
杠铃获得的最大速度为vm．
则
| vm |
| 2 |
| vm |
| 2 |
解得vm=
| 2x |
| t |
| 2×0.7 |
| 0.7 |
（2）由
| vm |
| a1 |
| vm |
| a2 |
解得a1=4m/s2．
根据牛顿第二定律得，F0-mg=ma1
解得F0=mg+ma1=1500+150×4N=2100N．
答：（1）杠铃获得的最大速度为2m/s．
（2）F-t图象中F0的值为2100N．
点评：本题综合考查了运动学公式和牛顿第二定律，知道加速度是联系前后的桥梁．以及掌握平均速度的公式
=
．
. |
| v |
| v0+v |
| 2 |
练习册系列答案
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举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目，就“抓”举而言，其技术动作可分为预备、提杠发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等动作，如图所示表示了其中的几个状态．在“提杠发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动；“下蹲支撑”阶段，运动员不再用力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零．为了研究方便，可将“提杠发力”、“下蹲支撑”两个动作简化为匀变速运动过程来处理．已知运动员从开始“提杠发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃总共升高0.6m．
举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目，就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤，如图所示照片表示了其中的几个状态．现测得轮子在照片中的直径为1.0cm．已知运动员所举杠铃是直径45cm，质量为150kg．运动员从发力到支撑历时0.8s，试估测该过程中杠铃被举起的高度，估算这个过程中杠铃向上运动的最大速度；若将运动员发力时的作用力简化成恒力，则该恒力有多大？
举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目．就“抓举”而言，其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃六个步骤，如图所示，照片表示了其中的几个状态．现测得轮子在照片中的直径为1.0cm，在照片上用尺量出从发力到支撑，杠铃上升的距离为1.6cm．已知运动员所举杠铃的直径是45cm，质量为150kg，运动员从发力到支撑历时0.8s，试估算这个过程中杠铃向上运动的最大速度；若将运动员发力时的作用力简化成恒力，则该恒力有多大？