解题思路:(1)以杠铃为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件求出运动员两臂对杠铃的作用力.
(2)网球做的是平抛运动,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动,分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可.
(1)以杠铃为研究对象,分析受力情况:重力mg和运动员两臂对杠铃的作用力F1和F2,作出力图如图.根据平衡条件得
:
2Fcos60°=mg
得到:F=mg=1250N
(2)设击球点高度为h时,球恰好既触网又压线,此时球速度为V,球恰好触网,则有
h-h0=[1/2gt2
t1=
3
v]
则有:h−2=
1
2×10×
32
v2
球恰好压线:h=
1
2gt22
t2=[12/v]
则有:h=
1
2×10×
122
v2
联立解得:h═2.13m
答:
(1)该运动员每只手臂对杠铃的作用力大小为1250N.
(2)当击球点的高度为2.13m时,球恰好既触网又压底线.
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;平抛运动.
考点点评: 本题第1问用质点代替杠铃,对实际物体进行简化,方便研究.对于物体的平衡问题,关键是分析受力情况.第2问就是对平抛运动规律的考查,平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解.