Question

2008年 8月19日晚，北京奧運(yùn)會(huì)男子體操單杠決賽在國家體育館舉行，中國四川小將鄒凱（如圖）以高難度的動(dòng)作和出色的發(fā)揮以16.20分奪得金牌，小將鄒凱做“單臂大回環(huán)”時(shí)，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸作圓周運(yùn)動(dòng)．此過程中，運(yùn)動(dòng)員的重心到單杠的距離為R，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（　　）

• A．運(yùn)動(dòng)員過最高點(diǎn)時(shí)，手臂所受彈力可以為零
• B．運(yùn)動(dòng)員過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是

  gR

• C．運(yùn)動(dòng)員過最低點(diǎn)時(shí)的最小速度是

  2gR

• D．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)手臂受到的拉力至少為5mg

Answer 1

分析：人在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在不同的地方向心力的大小不一樣，最高點(diǎn)時(shí)最小，最低點(diǎn)時(shí)最大．

解答：解：A、人在最高點(diǎn)時(shí)，當(dāng)人的重力恰好做為所需要的向心力的時(shí)候，手與單杠之間沒有作用力，故A正確；
B、人在最高點(diǎn)時(shí)的最小速度可以為0，此時(shí)手臂支撐人身體的重力，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)人在最高點(diǎn)從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)有動(dòng)能定理可得
2mgR=

1

2

mv²
所以在最低點(diǎn)時(shí)的最小速度是

2gR

，故C正確；
D、在最低點(diǎn)速度最小時(shí)，由向心力公式得
F-mg=m

v2

R

速度v=

2gR

代入可以求的最小拉力為5mg，所以手臂受到的拉力最小為5mg，故D正確．
故選：A、C、D．

點(diǎn)評：創(chuàng)造一個(gè)新的物理環(huán)境，使學(xué)生感到新穎，其實(shí)還是桿在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的模型．