Question

高一物理 求整体法解答

在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃 了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取 。当运动员与吊椅一起正以加速度 上升时，试求
（1）运动员竖直向下拉绳的力；
（2）运动员对吊椅的压力。

Answer 1

(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m，绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象，受到重力 的大小为(M＋m)g，向上的拉力为2F，根据牛顿第二定律
2F－(M＋m)g＝(M＋m)a
代入数据解 得F＝440 N
根据牛顿第三定律，运动员拉绳的力大小为440 N，方向竖直向下．
(2)以运动员 为研究对象，运动员受到三个力的作用，重力大小Mg，绳的拉力F，吊椅对运动员的支持力 FN.根据牛顿第二定律：
F＋FN－Mg＝Ma
代入数据解得 FN＝275 N
根据牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力大小为275 N，方向竖直向下．

Answer 2

用做功法来看，拉了两倍绳长，做功是800*一倍绳长。拉力只有800的一半
压力就是人的重力减绳子拉力

或者可以考虑两根绳子拉着人和吊椅，每根就只有一半的力，也就是人的拉力只有一半

Answer 3

（1）拉力F=Mg人+Mg椅=800N
（2）F压力=Mg人=650N（虽然绳子对人有拉力，但对椅子也有，所以从整体上来看只有人的重力）

Answer 4

1°(65kg+15kg)10N/Kg=800N
F=800N÷2=400N
2°F压=G-F=650N-400N=250N