Question

如圖所示，為一攀巖運動員正沿豎直巖壁緩慢攀登，由于身背較重的行囊，重心上移至肩部的O點，運動員的質(zhì)量為60kg，運動員雙手臂所能承受的拉力不能超過540N．此時手臂與身體垂直，手臂與巖壁夾角為53°，則此時行囊的質(zhì)量不能超過（設(shè)手、腳受到的作用力均通過重心O，g取10m/s²，sin53°=0.8，cos 53°=0.6）（　�。�

A．60kg

B．50kg

C．40kg

D．30kg

Answer 1

分析：以運動員和行囊整體為研究對象，分析受力情況：重力、巖壁對手臂的拉力和巖壁對腳的彈力，根據(jù)平衡條件求出總質(zhì)量，再求解行囊的質(zhì)量．

解答：解：以運動員和行囊整體為研究對象，分析受力情況，作出力圖，如圖所示．設(shè)運動員和行囊的質(zhì)量分別為M和m．根據(jù)平衡條件得
   （M+m）g=

F1

cos53°

當(dāng)巖壁對手臂的拉力F₁達到最大值540N時，行囊的質(zhì)量最大，最大值為
   m=

F1

gcos53°

-M
代入解得   m=30kg
故選D

點評：本題是實際問題，要將運動員和行囊進行簡化，用質(zhì)點代替，作出力圖是解題的關(guān)鍵．