问题 多选题

奥运会单杠比赛中有一个“单臂大回环”动作,难度系数非常大.假设运动员质量为m,单臂抓杠身体下垂时,手掌到人体重心的距离为l,在运动员单臂回转从顶点倒立(已知此时速度为0)转动至最低点的过程中(可将人视作质量集中于重心的质点,且不考虑手掌与单杠间的摩擦力以及空气阻力,重力加速度为g).下列分析正确的有(  )

A.在最低点处的加速度大小是5g

B.经过最低点角速度等于2

g
l

C.到最低点处速度是

gl

D.在最低点时运动员手臂拉力大小为5mg

答案

从最高点到最低点时,人的重心下降2l,据动能定理可得,运动动员在最低点的瞬时速度mg2l=

1
2
mv2-0得v=2
gl

A、据a=

v2
R
=4g,故A错误;

B、据v=Rϖ得,运动的角速度ϖ=

v
R
=
2
gl
l
=2
g
l
,故B正确;

C、最低点处速度为v=2

gl
,故C错误

D、最低点时,单杠对人的拉力与人重力的合力提供向尽力故F-mg=m

v2
R
得F=mg+m
v2
R
=5mg,即最低点时单杠对运动员手臂的拉力为5mg,故运动员手臂拉力大小为5mg,故D正确.

故选BD.

单项选择题
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