Question

質量為60kg的體操運動員，做“單臂大回環”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動．如圖所示，此過程中，運動員到達最低點時手臂受的拉力至少應為多少？（忽略空氣阻力，g=10m/s²）（　　）

A．600 N

B．2 400 N

C．3 000 N

D．3 600 N

Answer 1

分析：人在最高點的最小速度為零，根據動能定理求出人在最低點的速度，再根據牛頓第二定律求出拉力的大小．

解答：解：設人的長度為l，人的重心在人體的中間．
最高點的最小速度為零，根據動能定理得：mgl=

1

2

mv2．解得最低點人的速度v=

2gl

．
根據牛頓第二定律得，F-mg=m

v2

l 2

，解得F=5mg=3000N．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．

點評：解決本題的關鍵知道最高點的最小速度為零，綜合牛頓第二定律和動能定理進行求解．