Question

奧運(yùn)會(huì)單杠比賽中有一個(gè)“單臂大回環(huán)”動(dòng)作，難度系數(shù)非常大．假設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m，單臂抓杠身體下垂時(shí)，手掌到人體重心的距離為l，在運(yùn)動(dòng)員單臂回轉(zhuǎn)從頂點(diǎn)倒立（已知此時(shí)速度為0）轉(zhuǎn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中（可將人視作質(zhì)量集中于重心的質(zhì)點(diǎn)，且不考慮手掌與單杠間的摩擦力以及空氣阻力，重力加速度為g）．下列分析正確的有（ ）
A．在最低點(diǎn)處的加速度大小是5g
B．經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)角速度等于2
C．到最低點(diǎn)處速度是
D．在最低點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員手臂拉力大小為5mg

Answer 1

【答案】分析：運(yùn)動(dòng)員在單杠最高點(diǎn)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒可得運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，再根據(jù)在最低點(diǎn)時(shí)，單杠對(duì)手臂的拉力和運(yùn)動(dòng)員的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，列式可解．
解答：解：
從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，人的重心下降2l，據(jù)動(dòng)能定理可得，運(yùn)動(dòng)動(dòng)員在最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度得
A、據(jù)a==4g，故A錯(cuò)誤；
B、據(jù)v=R?得，運(yùn)動(dòng)的角速度?=，故B正確；
C、最低點(diǎn)處速度為，故C錯(cuò)誤
D、最低點(diǎn)時(shí)，單杠對(duì)人的拉力與人重力的合力提供向盡力故得F==5mg，即最低點(diǎn)時(shí)單杠對(duì)運(yùn)動(dòng)員手臂的拉力為5mg，故運(yùn)動(dòng)員手臂拉力大小為5mg，故D正確．
故選BD．
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒，求得運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，這很關(guān)鍵；已知線速度、角速度、向心加速度之間的關(guān)系，豎直方向上的圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力．