Question

（10分）举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目，就“抓”举而言，其技术动作可分为预备、提杠发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等动作，如图所示表示了其中的几个状态。在“提杠发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动；“下蹲支撑”阶段，运动员不再用力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零。

（1）为了研究方便，可将“提杠发力”、“下蹲支撑”两个动作简化为较为简单的运动过程来处理，请定性画出相应的速度—时间图像。

（2）已知运动员从开始“提杠发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃总共升高0.6m，求杠铃获得的最大速度。

（3）若杠铃的质量为150kg，求运动员提杠发力时对杠铃施加的作用力大小。

 

Answer 1

 

（1）（2）（3）1846N

解析:（10分）解： （1）如图所示   

（2）设杠铃的最大速度为v_m，加速阶段上升的高度为h₁，时间为t₁；减速阶段上升的高度为h₂，时间为t₂，全程高度为H，总时间为t。图中三角形的面积表示杠铃上升的总高度，为：

………………………2分

                           

………………………1分

 

………………………1分

………………………1分

（3）                                       

t₁=t-t₂=0.65s                                                

杠铃加速上升的加速度为：

………………………1分

          

………………………2分

由牛顿第二定律得：F-mg=ma                                     

可求得：F= m(g +a)=150×(10+2.31)N=1846N