在“蹦極”運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員身系一根自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)、彈性良好的輕質(zhì)柔軟橡皮繩,從高處由靜止開(kāi)始下落到達(dá)最低點(diǎn).在此下落過(guò)程中若不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.下落高度為L(zhǎng)時(shí),人的動(dòng)能最大,繩的彈性勢(shì)能同時(shí)也達(dá)到最大
B.下落高度為L(zhǎng)后,在繼續(xù)下落的過(guò)程中,人的動(dòng)能先增大后變小,繩的彈性勢(shì)能一直變大
C.下落高度為L(zhǎng)后,在繼續(xù)下落的過(guò)程中,人的機(jī)械能的減少量等于繩的彈性勢(shì)能的增加量與彈力做功之和
D.下落高度為L(zhǎng)后,在繼續(xù)下落到達(dá)最低點(diǎn)過(guò)程中,人的動(dòng)能的減少量等于繩的彈性勢(shì)能的增加量
【答案】分析:在彈性繩從原長(zhǎng)達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中,開(kāi)始階段,游戲者的重力大于橡皮繩的拉力,游戲者做加速運(yùn)動(dòng),后來(lái)橡皮繩的拉力大于游戲者的重力,游戲者做減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律分析加速度變化情況.
解答:解:A、運(yùn)動(dòng)員先做自由落體運(yùn)動(dòng),下落高度為L(zhǎng),此時(shí)彈性繩處于原長(zhǎng),繩的彈性勢(shì)能為零,繼續(xù)向下加速運(yùn)動(dòng),速度不是最大值,動(dòng)能也不是最大值,故A錯(cuò)誤;
B、下落高度為L(zhǎng)后,在繼續(xù)下落的過(guò)程中,開(kāi)始階段,運(yùn)動(dòng)員的重力大于橡皮繩的拉力,根據(jù)牛頓第二定律,加速度方向向下,先向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈力和重力相等時(shí),速度達(dá)到最大,然后橡皮繩的拉力大于游戲者的重力,加速度方向向上,做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),速度為零,加速度達(dá)到最大,此時(shí)彈性繩被拉伸的最長(zhǎng),所以人的動(dòng)能先增大后變小,繩的彈性勢(shì)能一直變大,故B正確;
C、人的機(jī)械能的減少量等于繩的彈性勢(shì)能的增加量,故C錯(cuò)誤;
D、系統(tǒng)機(jī)械能守恒,所以人的動(dòng)能的減少量等于繩的彈性勢(shì)能的增加量和人的重力勢(shì)能減小量之和,故D錯(cuò)誤.
故選B
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變化,會(huì)根據(jù)速度方向和加速度方向的關(guān)系判斷速度的變化.