题目内容
如图所示，为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的O点，运动员的质量为60kg，运动员双手臂所能承受的拉力不能超过540N．此时手臂与身体垂直，手臂与岩壁夹角为53°，则此时行囊的质量不能超过（设手、脚受到的作用力均通过重心O，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos 53°=0.6）（ ）分析：以运动员和行囊整体为研究对象，分析受力情况：重力、岩壁对手臂的拉力和岩壁对脚的弹力，根据平衡条件求出总质量，再求解行囊的质量．
解答：
解：以运动员和行囊整体为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图所示．设运动员和行囊的质量分别为M和m．根据平衡条件得
（M+m）g=
当岩壁对手臂的拉力F1达到最大值540N时，行囊的质量最大，最大值为
m=
-M
代入解得 m=30kg
故选D
解：以运动员和行囊整体为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图所示．设运动员和行囊的质量分别为M和m．根据平衡条件得（M+m）g=
| F1 |
| cos53° |
当岩壁对手臂的拉力F1达到最大值540N时，行囊的质量最大，最大值为
m=
| F1 |
| gcos53° |
代入解得 m=30kg
故选D
点评：本题是实际问题，要将运动员和行囊进行简化，用质点代替，作出力图是解题的关键．
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