Question

16．如圖所示，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面，目測體重為G的女運動員做圓錐擺運動時手臂和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g，估算該女運動員（　�。�

• A． 受到的拉力為2G
• B． 受到的拉力為$\sqrt{3}$G
• C． 向心加速度為g
• D． 向心加速度為2g

Answer 1

分析 以女運動員為研究對象，分析受力情況，由重力和男運動員的拉力的合力提供女運動員的向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解拉力和向心加速度．

解答 解：女運動員做圓錐擺運動，由對女運動員受力分析可知，受到重力、男運動員對女運動員的拉力，如圖所示，豎直方向合力為零，
由Fsin30°=G
解得：F=2G，故A錯誤，
F_合=Fcos30°=$\sqrt{3}$G，故A正確，B錯誤；
水平方向的合力提供勻速圓周運動的向心力，有Fcos30°=ma_向
即2mgcos30°=ma_向，
所以a_向=$\sqrt{3}$g，故CD錯誤．
故選：A

點評 本題是實際問題，要建立物理模型，對實際問題進行簡化．結(jié)合牛頓第二定律進行求解．該類型題的關鍵是正確受力分析，找出哪些力提供了向心力，銘記沿半徑方向上的所有力的合力提供向心力．