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.如图所示表示了其中的几个状态．在“发力阶段.运动员对杠铃施加恒力作用.使杠铃竖直向上作匀加速运动,然后运动员停止发力.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．从运动员� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．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，如图所示表示了其中的几个状态．在“发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上作匀加速运动；然后运动员停止发力，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．从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃升高0.6m，该杠铃的质量为150kg．（g取10m/s²）求：

（1）杠铃运动过程中的最大速度多大？
（2）加速时的加速度多大？（结果保留两位有效数字）
（3）运动员发力时，对杠铃的作用力大小？

分析（1）根据匀变速直线运动的平均速度推论求出杠铃在运动过程中的最大速度，
（2）求出向上做匀减速运动的时间求出匀加速运动的时间，从而根据速度时间公式求出加速时的加速度．
（2）根据牛顿第二定律，结合加速时的加速度，求出对杠铃的作用力大小．

解答解：（1）设杠铃在题述过程中的最大速度为v_m，
则有根据匀变速直线运动的平均速度推论知：h=$\frac{{v}_{m}^{\;}}{2}{t}_{1}^{\;}+\frac{{v}_{m}^{\;}}{2}{t}_{2}^{\;}=\frac{{v}_{m}^{\;}}{2}t$，
解得最大速度为：${v}_{m}^{\;}=\frac{2h}{t}=\frac{2×0.6}{0.8}m/s=1.5m/s$
（2）杠铃向上匀减速运动的时间为$t′=\frac{{v}_{m}^{\;}}{g}=\frac{1.5}{10}m/s=0.15s$
杠铃匀加速$a=\frac{{v}_{m}^{\;}}{t-t′}=\frac{1.5}{0.8-0.15}m/{s}_{\;}^{2}=2.3m/{s}_{\;}^{2}$
（2）根据牛顿第二定律有F-mg=ma
代入数据：F-150×10=150×2.3
解得F=1845N
答：（1）杠铃运动过程中的最大速度1.5m/s
（2）加速时的加速度$2.3m/{s}_{\;}^{2}$
（3）运动员发力时，对杠铃的作用力大小为1845N

点评本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．

练习册系列答案

如图所示，光滑斜面的倾角为，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定在天花板上，不计轻绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量。物块A的质量为m，挂上物块B后，当滑轮两边的轻绳夹角为时，AB恰能保持相对静止，则物块B的质量为（）

A． B． C．m D．2m

如图所示，在xoy坐标系坐标原点O处有一点状的放射源，它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子，α粒子的速度大小均为v0，在0＜y＜d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为α粒子的电量和质量；在d＜y＜2d的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，mn为电场和磁场的边界．ab为一块很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x轴，放置于y=2d处，如图所示．观察发现此时恰好无粒子打到ab板上．（不考虑α粒子的重力及粒子间的相互作用），求：