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運動員體能訓練常用負重奔跑方式.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(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪(不計滑輪摩擦、質(zhì)量),懸掛質(zhì)量為m2的重物,人用力向后蹬使傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)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.人對傳送帶做功的功率與m2的運動狀態(tài)無關(guān)
【答案】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(tài),根據(jù)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(jù)牛頓第二定律得出摩擦力的大小,得知摩擦力與什么有關(guān),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(guān).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(guān).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(jù)牛頓第二定律有:f-T=m1a,T-m2g=m2a,聯(lián)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(tài)有關(guān),根據(jù)P=fv,知人對傳送帶做功的功率與m2的運動狀態(tài)有關(guān).故D錯誤.
故選AC.
點評:解決本題的關(guān)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.
練習冊系列答案
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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
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D.人對傳送帶做功的功率與m2的運動狀態(tài)無關(guān)

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