问题 选择题

一个质量为60kg的体操运动员做“单臂大回环”训练,用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动,如图所示.要完成此动作,运动员的臂力至少为(忽略空气阻力,g取10m/s2)(  )

A.约600N

B.约2400N

C.约3000N

D.约3600N

答案

把人看成质量为m=60kg的质点,距杠距离为L绕杠做圆周运动,令人在最高点时的速度为v0,当人运动最低点时的速度根据动能定理可得:

mg2l=

1
2
mv2-
1
2
mv02得人的速度v=
4gl+v02
可知,人在最低点时手臂的拉力和重力的合力提供向心力

F-mg=m

v2
R

即F=mg+m

v2
R
=5mg+m
v02
l

因为求F的最小值,故当v0=0时Fmin=5mg=3000N.

故选C.

判断题
单项选择题 A1/A2型题