题目内容

【题目】在2010上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风量保持不变,让质量为m的表演者通过调整身姿,可改变所受的向上的风力大小,以获得不同的运动效果,假设人体受风力大小与正对面积成正比,已知水平横躺时受风力面积最大,且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的,风洞内人体可上下移动的空间总高度为H.开始时,若人体与竖直方向成一定角度倾斜时,受风力有效面积是最大值的一半,恰好可以静止或匀速漂移;后来,人从最高点A开始,先以向下的最大加速度匀加速下落,经过某处B后,再以向上的最大加速度匀减速下落,刚好能在最低点C处减速为零,则有( )

A.表演者向上的最大加速度是gB.表演者向下的最大加速度是

C.B点的高度是D.由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH

【答案】AD

【解析】

根据题中表述:开始时,若人体与竖直方向成一定角度倾斜时,受风力有效面积是最大值的一半,恰好可以静止或匀速漂移可知,根据平衡的条件可得最大风力;根据牛顿第二定律可求得表演者向上、向下的最大加速度;运用运动学知识可求解B点的高度;根据动能定理求解全过程表演者克服风力做的功为。

AB、由题意当人体与竖直方向成一定角度倾斜时,受风力有效面积是最大值的一半,恰好可以静止或匀速漂移有:F=mg,即F=2mg;人从最高点A开始,先以向下的最大加速度匀加速下落有:mg-F=ma1,解得a1=g,故B错误;经过某处B后,再以向上的最大加速度匀减速下落有:F-mg=ma2,解得a2=g,故A正确;

C、设BC间距离为h,由运动学知识有:2a1(H-h)=2a2h,解得B点的高度:h=H,故C错误;

D、由动能定理整个过程有:mgH-W=0,即由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH,故D正确。

故选:AD

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