精英家教網(wǎng)“引體向上”是同學(xué)們常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)．如圖甲所示，質(zhì)量為m=50kg的某同學(xué)兩手正握單杠，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下顎距單杠的高度為H=0.4m，然后他用F=600N的恒力將身體向上拉至某位置時(shí)不再用力，身體依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證其下顎超過(guò)單杠達(dá)到合格要求，如圖乙所示．恒力F的作用時(shí)間至少為多少？不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2．
分析：該同學(xué)在恒力作用下先向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，撤去拉力后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，抓住總位移等于H，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出恒力F的最短作用時(shí)間．
解答：解：恒力F作用過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=ma…①
在拉力作用下的位移為：h1=
1
2
at2…②
拉力作用下的末速度為：v=at… ③
撤去F后，根據(jù)速度位移公式得：v2=2gh2… ④
又有：h1+h2=H…⑤
聯(lián)立各式解得t≈0.58 s
答：恒力F的作用時(shí)間至少為0.58s．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系前后的橋梁．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?蘇州一模）引體向上運(yùn)動(dòng)是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)．如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開(kāi)始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過(guò)單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2．不計(jì)空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化．
（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過(guò)t=1s時(shí)間，下顎到達(dá)單杠面，求該恒力F的大小及此時(shí)他的速度大��；
（2）第二次上拉時(shí)，用恒力F′=720N拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時(shí)間至少為多少．

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科目：高中物理 來(lái)源：蘇州一模 題型：問(wèn)答題

引體向上運(yùn)動(dòng)是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)．如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開(kāi)始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過(guò)單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2．不計(jì)空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化．
（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過(guò)t=1s時(shí)間，下顎到達(dá)單杠面，求該恒力F的大小及此時(shí)他的速度大��；
（2）第二次上拉時(shí)，用恒力F′=720N拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時(shí)間至少為多少．
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（15分）引體向上運(yùn)動(dòng)是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開(kāi)始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下顎距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過(guò)單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化。

（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過(guò)t=1s時(shí)間，下顎到達(dá)單杠面，求該恒力F的大小及此時(shí)他的速度大��；

(2) 第二次上拉時(shí)，用恒力F/=720N拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時(shí)間至少為多少。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2014級(jí)重慶八中高高三（上）第一次月考理綜物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（15分）引體向上運(yùn)動(dòng)是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)．如題7圖所示，質(zhì)量為的某同學(xué)兩手正握單杠，開(kāi)始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下鄂距單杠面的高度為，然后他用恒力向上拉，下顎必須超過(guò)單杠面方可視為合格，已知，，重力加速度．不計(jì)空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化．

（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過(guò)時(shí)間，下鄂到達(dá)單杠面，求該恒力的大小及此時(shí)他的速度大小．

 (2) 第二次上拉時(shí)，用恒力拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證此次引體向上合格，恒力的作用時(shí)間至少為多少？

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年江西省高三適應(yīng)性考理科綜合物理部分 題型：計(jì)算題

引體向上運(yùn)動(dòng)是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。如圖所示，質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開(kāi)始時(shí)，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時(shí)他的下鄂距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過(guò)單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化。

（1）第一次上拉時(shí)，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力），經(jīng)過(guò)t=1s時(shí)間，下鄂到達(dá)單杠面，求該恒力F的大小及此時(shí)他的速度大小。

(2) 第二次上拉時(shí)，用恒力F/=720N拉至某位置時(shí)，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時(shí)間至少為多少？

 

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