题目
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、提杠发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等动作,如图所示表示了其中的几个状态。在“提杠发力”阶段,运动员对杠铃施加恒力作用,使杠铃竖直向上加速运动;“下蹲支撑”阶段,运动员不再用力,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。 (1)为了研究方便,可将“提杠发力”、“下蹲支撑”两个动作简化为较为简单的运动过程来处理,请定性画出相应的速度—时间图像。 (2)已知运动员从开始“提杠发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s,杠铃总共升高0.6m,求杠铃获得的最大速度。 (3)若杠铃的质量为150kg,求运动员提杠发力时对杠铃施加的作用力大小。
答案:解: (1)如图所示 (2)设杠铃的最大速度为vm,加速阶段上升的高度为h1,时间为t1;减速阶段上升的高度为h2,时间为t2,全程高度为H,总时间为t。图中三角形的面积表示杠铃上升的总高度,为: ………………………2分 ………………………1分 ………………………1分 ………………………1分 (3) t1=t-t2=0.65s 杠铃加速上升的加速度为: ………………………1分 ………………………2分 由牛顿第二定律得:F-mg=ma 可求得:F= m(g +a)=150×(10+2.31)N=1846N