Question

在2008年北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神．為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化．一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示．設運動員的質(zhì)量為65 kg，吊椅的質(zhì)量為15 kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦．重力加速度取g＝10 m/s²．當運動員與吊椅一起以加速度a＝1 m/s²上升時，

試求：(1)運動員豎直向下拉繩的力；

(2)運動員對吊椅的壓力．

Answer 1

答案：
解析：

講析：(1)設運動員受到繩向上的拉力為F，由于跨過定滑輪的兩段繩子拉力相等，吊椅受到繩的拉力也是F．對運動員和吊椅整體進行受力分析如圖所示，則有 　　 　　由牛頓第三定律知，運動員豎直向下拉繩的力 　　＝440 N； 　　(2)設吊椅對運動員的支持力為FN，對運動員進行受力分析如圖所示，則有 　　F＋FN－m人g＝m人a　FN＝275 N 　　由牛頓第三定律知，運動員對吊椅的壓力也為275 N． 　　點評：以點燃主火炬的過程為背景，以應用牛頓第二定律為主，并巧妙結(jié)合牛頓第三定律，達到牛頓運動定律的完美組合．