2008年8月9日,中国选手陈燮霞以抓举95公斤、挺举117?公斤、总成绩212?公斤夺得举重48公斤金牌.这也是中国代表团在第29届北京奥运会上获得的首枚金牌.举重运动是力量与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,如下图所示照片表示了其中几个状态,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h1=1.3cm,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.g=10m/s2.(从发力到支撑过程:可简化为先匀加速上升达到最大速度,再竖直上抛达到最高点)
试估算?
(1)从发力到支撑这个过程中杠铃实际上升的高度h=?
(2)从发力到支撑这个过程中杠铃向上运动的最大速度?
(3)若将运动员发力时的作用力简化为恒力,则该恒力有多大?
网友回答
解:(1)根据轮子的实际直径0.45m和它在照片中的直径1.0cm,
由比例关系得:=,
实际上升的高度为h=0.59m.??
(2)设杠铃在该过程中的最大速度为vm,有h=,
得?vm==1.48m/s
(3)减速运动的时间应为t2==0.15s
加速运动的位移:s1=(t-t2)=0.48m
又??vm2=2as1???????????????????????????????????
解得??a=2.28m/s2
根据牛顿第二定律,有?F-mg=ma??????????????????
解得??F=1842N
答:(1)实际上升的高度为0.59m;(2)杠铃上升的最大速度为1.48m/s;(3)恒力的大小为1842N.
解析分析:(1)由已知条件利用照片中的比例关系可得出实际上升的高度;
(2)由平均速度公式可利用位移关系求出最大速度;
(3)由运动学公式可求得加速度,再由年顿第二定律可求得恒力的大小.
点评:本题考查学生对物理知识在生活中的应用能力,在解题中要学会从实际情景中构建合理的物理模型的方法.