题目内容

【题目】摄制组在某大楼旁边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示,导演在某房顶离地H=12 m处架设了滑轮(人和车均视为质点,且滑轮直径远小于H),若轨道车从A处以v=10 m/s的速度匀速运动到B处,绳BO与水平方向的夹角为53°.由于绕在滑轮上细钢丝的拉动,使质量为m=50kg的特技演员从地面由静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中(取g=10 m/s2 ,sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )

A. 演员上升高度为12 m

B. 演员最大速度为6.0 m/s

C. 演员处于失重状态

D. 演员机械能增量为2400 J

【答案】BD

【解析】

A、明确连在大滑轮的演员上升的高度与连在小滑轮的绳子变化长度的关系；B、关键是明确（连在小滑轮）车速在沿绳子方向的速度与（连在大滑轮）演员上升速度的关系； C、由运动性质，结合牛顿第二定律求解；D、利用能量守恒定律求解.

A、根据题意演员上升的高度为：；故A错误.

B、将车速v沿着绳子方向和垂直于绳子的方向分解可知，在沿着绳子方向的速度为v∥=vcosθ，所以人上升的速度为：v人=vcosθ，显然当θ=53°时人的速度最大，为：vmax=10×0.6m/s=6m/s；故B正确.

C、将车速v沿着绳子方向和垂直于绳子的方向分解可知，在沿着绳子方向的速度为v∥=vcosθ，所以人上升的速度为：v人=vcosθ，人在加速上升，则演员处于超重状态；故C错误.

D、演员机械能的增量等于动能的增量和重力势能的增量之和，即：．故D正确.

故选BD.

练习册系列答案
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