Question

如圖所示，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到男運動員拉著女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面，目測體重為G的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g，估算該女運動員受到的拉力約為

2G

，向心加速度約為

3

g

．

Answer 1

分析：以女運動員為研究對象，分析受力情況，作出力圖，由重力和男運動員的拉力的合力提供女運動員的向心力，根據牛頓第二定律求解拉力和向心加速度．

解答：解：女運動員做圓錐擺運動，由對女運動員受力分析可知，受到重力、男運動員對女運動員的拉力，如圖所示：

豎直方向合力為零，由Fsin30°=G，解得：F=2G．．
B、D、水平方向的合力提供勻速圓周運動的向心力，有：Fcos30°=ma_向
即：2mgcos30°=ma_向，
所以有：a_向=

3

g．
故答案為：2G，

3

g

點評：本題是實際問題，要建立物理模型，對實際問題進行簡化．常規題，難度不大．