Question

【題目】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

【答案】C
【解析】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： ．解得最低點人的速度v= ．
根據牛頓第二定律得， ，解得F=5mg=3000N．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用向心力和動能定理的綜合應用的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握向心力總是指向圓心，產生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力；應用動能定理只考慮初、末狀態，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷．