Question

20．蹦床是一項(xiàng)好看又驚險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)，如圖a所示為運(yùn)動(dòng)員在蹦床運(yùn)動(dòng)中完成某個(gè)動(dòng)作的示意圖，圖中虛線PQ是彈性蹦床的原始位置，A為運(yùn)動(dòng)員下落的位置，B為運(yùn)動(dòng)員剛抵達(dá)蹦床時(shí)的位置，C為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最低點(diǎn)．不考慮空氣阻力和運(yùn)動(dòng)員與蹦床作用時(shí)的機(jī)械能損失，下列說(shuō)法正確的是C．
A．運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到C，機(jī)械能一定不減小
B．運(yùn)動(dòng)員從B運(yùn)動(dòng)到C，動(dòng)能不斷減小
C．運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到B，重力做功變快
D．運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)受力平衡
請(qǐng)?jiān)趫Db中畫出人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能E_k隨運(yùn)動(dòng)距離S變化的大致關(guān)系圖象．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)從A到C過程中運(yùn)動(dòng)員與蹦床的能量轉(zhuǎn)化判斷運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能的變化；物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，影響其大小的因素是質(zhì)量和速度，根據(jù)速度變化判斷動(dòng)能變化；物體下落過程是重力做功過程，根據(jù)功率公式P=Fv判斷功率大小，即做功快慢；運(yùn)動(dòng)員保持靜止?fàn)顟B(tài)和勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，受力平衡．
（2）人下降的過程，是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程；人接觸蹦床后，速度先變大再變小，人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能，據(jù)此分析的動(dòng)能隨移動(dòng)距離變化并作圖．

解答 解：（1）A、運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到C，當(dāng)于蹦床發(fā)生接觸后，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能，所以運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；
B、運(yùn)動(dòng)員從B運(yùn)動(dòng)到C，蹦床逐漸發(fā)生形變，先是重力大于彈力，再是重力等于彈力，最后重力小于彈力，這一過程中速度是先變大，后變小，因此，其動(dòng)能是先變大后變小的，故B錯(cuò)誤；
C、運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到B，運(yùn)動(dòng)的速度逐漸變大，重力大小不變，由P=Fv可知，重力做功的功率變大，做功變快，故C正確；
D、運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)，受到重力和蹦床的彈力作用，此時(shí)彈力大于重力，不能處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以受力不平衡；故D錯(cuò)誤．
故選C；
（2）運(yùn)動(dòng)員從初始狀態(tài)下降至B過程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)員做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸變大；
運(yùn)動(dòng)員從B繼續(xù)下降至C的過程中，先是重力大于彈力，再是重力等于彈力，最后重力小于彈力，這一過程中速度是先變大，后變小的，因此，其動(dòng)能是先變大后變小的，最后動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能，動(dòng)能最后為零；動(dòng)能隨運(yùn)動(dòng)距離變化的大致關(guān)系圖象如下圖．

故答案為：C；見上圖．

點(diǎn)評(píng) （1）解決此類問題的關(guān)鍵是要知道各能量跟哪些因素有關(guān)，根據(jù)各因素的變化情況分析能量的變化情況．
（2）本題考查了動(dòng)能隨運(yùn)動(dòng)距離變化的關(guān)系圖象的畫法，弄清運(yùn)動(dòng)員從A到B再到C過程的能量轉(zhuǎn)化及受力情況是關(guān)鍵．