Question

（10分）舉重運動是力量和技巧充分結(jié)合的體育項目，就“抓”舉而言，其技術(shù)動作可分為預(yù)備、提杠發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等動作，如圖所示表示了其中的幾個狀態(tài)。在“提杠發(fā)力”階段，運動員對杠鈴施加恒力作用，使杠鈴豎直向上加速運動；“下蹲支撐”階段，運動員不再用力，杠鈴繼續(xù)向上運動，當(dāng)運動員處于“下蹲支撐”處時，杠鈴的速度恰好為零。

（1）為了研究方便，可將“提杠發(fā)力”、“下蹲支撐”兩個動作簡化為較為簡單的運動過程來處理，請定性畫出相應(yīng)的速度—時間圖像。

（2）已知運動員從開始“提杠發(fā)力”到“下蹲支撐”處的整個過程歷時0.8s，杠鈴總共升高0.6m，求杠鈴獲得的最大速度。

（3）若杠鈴的質(zhì)量為150kg，求運動員提杠發(fā)力時對杠鈴施加的作用力大小。

 

Answer 1

 

（1）（2）（3）1846N

解析:（10分）解： （1）如圖所示   

（2）設(shè)杠鈴的最大速度為v_m，加速階段上升的高度為h₁，時間為t₁；減速階段上升的高度為h₂，時間為t₂，全程高度為H，總時間為t。圖中三角形的面積表示杠鈴上升的總高度，為：

………………………2分

                           

………………………1分

 

………………………1分

………………………1分

（3）                                       

t₁=t-t₂=0.65s                                                

杠鈴加速上升的加速度為：

………………………1分

          

………………………2分

由牛頓第二定律得：F-mg=ma                                     

可求得：F= m(g +a)=150×(10+2.31)N=1846N