题目内容

【题目】如图所示,一钢绳的两端分别固定在两座山的PQ处,P点高于Q点,某人抓住套在绳子上的光滑圆环从P处滑到Q处.滑行过程中绳子始终处于绷紧状态,不计空气阻力.关于人从P处滑到Q处过程说法正确的是(  )

A. 机械能先减小后增大

B. P处滑到最低位置过程重力功率一直增大

C. 滑到最低位置时人受到水平方向的合力为零

D. 动能最大位置与P处的水平距离小于与Q处的水平距离

【答案】C

【解析】

人下滑过程中,只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒;根据P=mgv判断重力的功率变化。动能最大的位置在平衡位置,找到此位置,可判断动能最大位置与P处的水平距离与Q处的水平距离之间的关系.

人下滑过程中,只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒,选项A错误;在P点时速度为零,则重力的功率为零,滑到最低位置时速度与重力垂直,可知重力的功率也为零,可知此过程重力功率先增大后减小,选项B错误;滑到最低位置时,竖直速度为零,水平速度最大,此时人受到水平方向的合力为零,选项C正确;动能最大的位置在平衡位置,设此位置时两根绳子与竖直方向的夹角均为θ,可知Lsinθ=d(其中的L是绳子总长度,dPQ间的水平距离)即θ角一定,由几何关系,因Q点的位置较低,则此平衡位置距离Q点的水平距离较小,即动能最大位置与P处的水平距离大于与Q处的水平距离,选项D错误;故选C.

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