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？分析：运动员发力到支撑的过程，杠铃先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动，结合运动学公式和牛顿第二定律求出恒力的大小．
解答：解：杠铃上升的距离：H=
×1.6cm=72cm=0.72m
设这个过程中杠铃向上运动的最大速度为v，则有：
t1+
t2=
t=H
解得最大速度为：v=
=
=1.8m/s．
则：
+
=H，
代入数据解得：a=2.89m/s2．
根据牛顿第二定律得：F-mg=ma
则有：F=mg+ma=1933.5N．
答：这个过程中杠铃向上运动的最大速度为1.8m/s，恒力F为1933.5N．
| 45 |
| 1 |
设这个过程中杠铃向上运动的最大速度为v，则有：
| v |
| 2 |
| v |
| 2 |
| v |
| 2 |
解得最大速度为：v=
| 2H |
| t |
| 0.72×2 |
| 0.8 |
则：
| v2 |
| 2a |
| v2 |
| 2g |
代入数据解得：a=2.89m/s2．
根据牛顿第二定律得：F-mg=ma
则有：F=mg+ma=1933.5N．
答：这个过程中杠铃向上运动的最大速度为1.8m/s，恒力F为1933.5N．
点评：解决本题的关键理清杠铃的运动过程，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
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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？