Question

15．男子体操运动员做“双臂大回环”，用双手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．如图所示，若运动员的质量为50kg，此过程中运动员到达最低点是手臂受的总拉力至少约为（忽略空气阻力，g=10m/s²）（　　）

• A． 500N
• B． 2000N
• C． 2500N
• D． 3000N

Answer 1

分析 人在最高点的最小速度为零，根据动能定理求出人在最低点的速度，再根据牛顿第二定律求出拉力的大小．

解答 解：设人的长度为l，人的重心在人体的中间．最高点的最小速度为零，根据动能定理得：$mgl=\frac{1}{2}m{v^2}$
解得最低点人的速度为：
v=$\sqrt{2gl}$
在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
$F-mg=m\frac{{v}^{2}}{\frac{l}{2}}$
解得：
F=5mg=2500N．
故选：C．

点评 解决本题的关键知道最高点的最小速度为零，综合牛顿第二定律和动能定理进行求解．