Question

在2008年北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬，體現了殘疾運動員堅忍不拔的意志和自強不息的精神。為了探究上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示。設運動員的質量為65kg，吊椅的質量為15kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取。當運動員與吊椅一起正以加速度上升時，試求：

（1）運動員豎直向下拉繩的力；  （2）運動員對吊椅的壓力。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）275N

【解析】

試題分析：(1）設運動員受到繩向上的拉力為F，由于跨過定滑輪的兩段繩子拉力相等，吊椅受到繩的拉力也是F。對運動員和吊椅整體進行受力分析如圖所示，則有：

   （4分）

                        （1分）

由牛頓第三定律，運動員豎直向下拉繩的力

（2）設吊椅對運動員的支持力為F_N，對運動員進行受力分析如圖所示，則有：

               （4分）

                      （1分）

由牛頓第三定律，運動員對吊椅的壓力也為275N

考點：牛頓第二定律；牛頓第三定律．

點評：分析多個物體的受力時，一般先用整體法來求得共同的加速度，再用隔離法分析單個物體的受力，求得物體的受力情況，本題就是典型的應用整體隔離法的題目．