11.(2009·安徽高考)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀

登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的  

精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化 

如下:一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被

坐在吊椅上的运动员拉住,如图11所示.设运动员的质量为65 kg,    图11吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a=1 m/s2上升时,试求:

(1)运动员竖直向下拉绳的力;

(2)运动员对吊椅的压力.

解析:法一:(1)设运动员和吊椅的质量分别为Mm,绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M+m)g,向上的拉力为2F,根据牛顿第二定律

2F-(M+m)g=(M+m)a

解得F=440 N

根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N,方向竖直向下.

(2)以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用,重力大小Mg,绳的拉力F,吊椅对运动员的支持力FN.根据牛顿第二定律

F+FNMgMa

解得FN=275 N

根据牛顿第三定律,运动员对吊椅压力大小为275 N,方向竖直向下.

法二:设运动员和吊椅的质量分别为Mm;运动员对绳竖直向下的拉力大小为F,对吊椅的压力大小为FN.

根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力大小为FN.分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律

F+FNMgMa                                               

FFNmgma                                                

由①②得F=440 N FN=275 N.

答案:(1)440 N,方向竖直向下

(2)275 N,方向竖直向下

 0  137912  137920  137926  137930  137936  137938  137942  137948  137950  137956  137962  137966  137968  137972  137978  137980  137986  137990  137992  137996  137998  138002  138004  138006  138007  138008  138010  138011  138012  138014  138016  138020  138022  138026  138028  138032  138038  138040  138046  138050  138052  138056  138062  138068  138070  138076  138080  138082  138088  138092  138098  138106  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网