Question

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，當運動員處于“下蹲支撐”處時，杠鈴的速度恰好為零．為了研究方便，可將“提杠發(fā)力”、“下蹲支撐”兩個動作簡化為勻變速運動過程來處理．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．
（1）求杠鈴獲得的最大速度．
（2）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． （g取10m/s²）

Answer 1

分析：（1）由題意可知，杠鈴先向上做勻加速直線運動，再向上做勻減速直線運動，通過平均速度方法求出杠鈴獲得的最大速度．
（2）通過運動學公式求出運動員提杠發(fā)力時的加速度，再通過牛頓第二定律求出對杠鈴施加的作用力大�。�

解答：解：（1）設(shè)杠鈴獲得的最大速度為v．
則

v

2

t1+

v

2

t2=x
解得v=

2x

t

=

1.2

0.8

m/s=1.5m/s．
（2）由

v

a1

+

v

a2

=0.8s，又知a2=10m/s2．
解得a1=

30

13

m/s2．
根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=ma₁
解得F=mg+ma1=1500+150×

30

13

N≈1846N．
答：（1）杠鈴獲得的最大速度為1.5m/s．
（2）動員提杠發(fā)力時對杠鈴施加的作用力大小為1846N．

點評：本題綜合考查了運動學公式和牛頓第二定律，知道加速度是聯(lián)系前后的橋梁．以及掌握平均速度的公式

.

v

=

v0+v

2

．