题目内容

1.如图甲所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目.如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图乙(轻绳与钢索垂直)和如图丙(轻绳处于竖直状态)所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.图乙的情形中,钢索对人的作用力为人重力的$\frac{1}{2}$
B.图乙的情形中,钢索对轻环有摩擦力
C.图丙的情形中,钢索对人的作用力小于人的重力
D.图丙的情形中,若轻环突然被卡而停止,则在此瞬间轻绳对人的拉力一定大于人的重力

分析 不管是图乙还是图丙,人均做直线运动;若是匀速直线运动,合力为零;若是变速直线运动,合力与速度共线;受力分析后运用平行四边形定则作图分析

解答 解:A、图乙中,对人受力分析,受重力和拉力,由于两个力不共线,故合力一定不为零;做直线运动,故合力与速度共线,做匀加速直线运动,受力分析如图所示,
钢索对人的作用力为$T=mgsin60°=\frac{\sqrt{3}}{2}mg$,即钢索对人的作用力为人重力的$\frac{\sqrt{3}}{2}$,故A错误;
B、对人和轻环组成的整体,加速度和人的加速度相同,对人:mgsin30°=ma得a=gsin30°,对整体加速度a=gsin30°

只能受重力和钢索的支持力,所以钢索对环无摩擦力,故B错误;
C、图丙的情形中,人受重力和拉力,若合力不为零,合力与速度不共线,不可能做直线运动,故合力一定为零,人做匀速直线运动,故T=mg,故C错误;
D、图乙的情形中,若轻环突然被卡而停止,人将绕环转动,人受的重力和拉力的合力提供向心力,有:
$T-mg=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{l}$,故T>mg,故D正确;
故选:D

点评 本题关键结合运动情况分析受力情况,明确直线运动的条件是合力为零或者合力与速度共线

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