Question

負重奔跑是體能訓練常用方式之一，如圖所示的裝置是運動員負重奔跑的跑步機．已知運動員質量為m₁，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計滑輪摩擦、質量）懸掛質量為m₂的重物，人用力向后蹬使傳送帶沿順時針方向轉動，下面說法正確的是（　　）

• A、若m₂靜止不動，運動員對傳送帶的摩擦力大小為m₂g
• B、若m₂勻速上升時，m₁越大，傳送帶對運動員的摩擦力也越大
• C、若m₂勻加速上升時，m₁越大，傳送帶對運動員的摩擦力也越大
• D、若m₂勻加速上升時，m₁越大，傳送帶對運動員的摩擦力不變

Answer 1

分析：若m₂靜止不動或勻速直線運動時，運動員處于平衡狀態，根據運動員水平方向的平衡得出摩擦力的大小；若m₂勻加速上升時，根據牛頓第二定律得出摩擦力的大小，得知摩擦力與什么有關，從而知道影響人對傳送帶做功的功率．

解答：解：A、若m₂靜止不動，則運動員處于靜止，運動員在水平方向上受拉力和摩擦力平衡．f=m₂g，與傳送帶的速度無關．故A正確．
B、若m₂勻速上升，則運動員處于勻速直線運動，水平方向受拉力和摩擦力平衡．f=m₂g，與m₁無關．故B錯誤．
C、若m₂勻加速上升時，運動員做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律有：f-T=m₁a，T-m₂g=m₂a，聯立解得：f=m₂g+（m₁+m₂）a．m₁越大，運動員對傳送帶的摩擦力也越大．故C正確．
D、人對傳送帶的靜摩擦力與m₂的運動狀態有關，根據P=fv，知人對傳送帶做功的功率與m₂的運動狀態有關．故D錯誤．
故選：AC．

點評：解決本題的關鍵合理地選擇研究對象，正確地進行受力分析，運用牛頓第二定律進行求解．