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、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步聚．如图所示表示了其中的几个状态．在“发力

Question

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、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步聚．如图所示表示了其中的几个状态．在“发力”阶段，运动员对杠铃施加的力可简化为竖直向上的恒力，使杠铃竖直向上加速运动；然后运动员停止发力，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．从运动员开始“发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃升高0.6m，该杠铃的质量为150kg．（g取10m/s²）求：

（1）杠铃运动过程中的最大速度大小？加速时的加速度大小？
（2）运动员发力时，对杠铃的作用力大小．

Answer 1

（1）根据匀变速直线运动的平均速度推论知：h=(vm)/(2)t1+(vm)/(2)t2＝(vm)/(2)t，
解得最大速度为：vm＝(2h)/(t)＝(2×0.6)/(0.8)m/s＝1.5m/s，
杠铃匀减速运动的时间为：t2＝(vm)/(g)＝(1.5)/(10)s＝0.15s，
则加速运动的加速度为：a=(vm)/(t−t2)＝(1.5)/(0.8−0.15)＝2.3m/s2．
（2）根据牛顿第二定律得：F-mg=ma
解得：F=mg+ma=150×（2.3+10）N=1845N．
答：（1）杠铃运动过程中的最大速度大小为1.5m/s，加速时的加速度大小为2.3m/s²．
（2）运动员发力时，对杠铃的作用力大小为1845N．