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、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個步驟，圖甲所示的照片表示了其中的幾個狀態(tài)．現(xiàn)只研究從發(fā)力到支撐這個過程：已知杠鈴直徑D=0.32m，質(zhì)量m=120kg，運動員從發(fā)力到支撐歷時t=0.6s，為簡便起見，可以認(rèn)為在該過程中運動員作用在杠鈴上的豎直向上的作用力與時間的關(guān)系如圖乙，杠鈴相應(yīng)的速度與時間的關(guān)系如圖丙．今用刻度尺測得照片中此杠鈴的直徑是0.8cm，從發(fā)力到支撐杠鈴被舉起的高度為1.2cm空氣阻力不計，g取10m/s²．
（1）算出該過程中杠鈴被舉起的實際高度h₁；
（2）簡要說明杠鈴在該過程中的運動情況，并求出杠鈴向上運動的最大速度v_m；
（3）在F-t圖象中的F₀的值．

Answer 1

解（1）根據(jù)照片縮小比例，可算得杠鈴被舉起的實際高度為

（2）杠鈴在該過程中先向上做勻加速運動，后做豎直上拋運動．
由
得 v_m=1.6m/s
（3）豎直向上拋運動的時間
勻加速運動的時間t₁=t-t₂=0.44s
勻加速運動的加速度
由牛頓第二定律：F₀-mg=ma
解得：F₀=1637N
答：
（1）算出該過程中杠鈴被舉起的實際高度0.48m
（2）簡要說明杠鈴在該過程中的運動情況，并求出杠鈴向上運動的最大速度得 v_m=1.6m/s
（3）在F-t圖象中的F₀=1637N
分析：（1）由圖中的比例可以得到實際高度
（2）有圖可以知道杠鈴先做向上的勻加速直線運動，后做豎直上拋，最大速度就是勻加速的最大速度
（3）求出勻加速的加速度，由牛頓第二定律可以求得F₀
點評：本題難點是對圖象的識別，要能由圖象得到運動信息，其次是對比例的轉(zhuǎn)換和應(yīng)用，一般圖片問題，都需要做比例的轉(zhuǎn)換．