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)A.60kgB.50kgC.40kgD.30kg
网友回答
D
解析分析: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=
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.